Programa de la asignatura Circuitos Electrónicos. Departamento de Ingeniería Electrónica. Escuela Técnica Superior de Ingenieros

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1 Programa de la asignatura Circuitos Electrónicos Departamento de Ingeniería Electrónica Escuela Técnica Superior de Ingenieros DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA Titulación: Asignatura: Código: Año del plan de estudio: Tipo: Créditos totales (LRU): Créditos totales (ECTS): INGENIERO DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 98) Circuitos Electrónicos Troncal/Formación básica 10.5 Créditos LRU teóricos: 6.0 Créditos LRU prácticos: Horas totales (ECTS): Horas presenciales (ECTS): 60.0 Horas no presenciales (ECTS): 45.0 Curso: 2 Período de impartición: 3 Ciclo: 1 Centro: Área: Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: Escuela Técnica Superior de Ingenieros TECNOLOGIA ELECTRONICA Ingeniería Electrónica Escuela Técnica Superior de Ingenieros; C/ Camino de los Descubrimientos, s/n; SEVILLA OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos 1. Descriptores. Circuitos electrónicos analógicos: Amplificadores, sistemas realimentados, osciladores, fuentes de alimentación, subsistemas analógicos integrados. Circuitos electrónicos digitales: familias lógicas, subsistemas combinacionales y secuenciales, interfaces analógico-digitales. 2. Situación 2.1. Conocimientos y destrezas previos Conocimiento de los dispositivos electrónicos de la asignatura Tecnología y Componentes Electrónicos y Fotónicos de primer curso. Teoría y resolución de circuitos de la asignatura Teoría de Circuitos de primer curso Contexto dentro de la titulación Esta asignatura parte de los conocimientos previos en dispositivos para que el alumno pueda realizar el análisis y la síntesis de circuitos electrónicos tanto digitales como analógicos. Esta asignatura formará la base de conocimiento necesaria para poder elaborar sistemas electrónicos en asignaturas de cursos superiores, como son Sistemas Electrónicos Digitales, Diseño de Circuitos y Sistemas Electrónicos o Microelectrónica Curso de entrada en vigor: 2009/2010 Última modificación: de 8

2 Competencias: Competencias transversales/genéricas Capacidad de análisis y síntesis (Entrenamiento definitivo de la competencia. No se volverá a entrenar después) Capacidad de organizar y planificar (Se entrena de forma intensa) Conocimientos generales básicos (Se entrena de forma intensa) Solidez en los conocimientos básicos de la profesión (Se entrena de forma moderada) Comunicación oral en la lengua nativa (Se entrena de forma moderada) Comunicación escrita en la lengua nativa (Se entrena de forma moderada) Conocimiento de una segunda lengua (Se entrena de forma moderada) Habilidades elementales en informática (Se entrena de forma moderada) Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes (Se entrena débilmente) Resolución de problemas (Entrenamiento definitivo de la competencia. No se volverá a entrenar después) Toma de decisiones (Entrenamiento definitivo de la competencia. No se volverá a entrenar después) Capacidad de crítica y autocrítica (Entrenamiento definitivo de la competencia. No se volverá a entrenar después) Trabajo en equipo (Se entrena de forma intensa) Habilidades en las relaciones interpersonales (Se entrena de forma intensa) Habilidades para trabajar en grupo (Se entrena de forma intensa) Habilidades para trabajar en un equipo interdisciplinario (Se entrena débilmente) Habilidad para comunicar con expertos en otros campos (Se entrena de forma moderada) Habilidad para trabajar en un contexto internacional (Se entrena débilmente) Reconocimiento a la diversidad y la multiculturalidad (Se entrena débilmente) Compromiso ético (Se entrena de forma moderada) Capacidad para aplicar la teoría a la práctica (Entrenamiento definitivo de la competencia. No se volverá a entrenar después) Capacidad para un compromiso con la calidad ambiental (Se entrena de forma moderada) Habilidades de investigación (Se entrena de forma intensa) Capacidad de aprender (Entrenamiento definitivo de la competencia. No se volverá a entrenar después) Capacidad de adaptación a nuevas situaciones (Entrenamiento definitivo de la competencia. No se volverá a entrenar después) Capacidad de generar nuevas ideas (Entrenamiento definitivo de la competencia. No se volverá a entrenar después) Liderazgo (Se entrena de forma intensa) Comprensión de culturas y costumbres de otros países (Se entrena débilmente) Habilidad para trabajar de forma autónoma (Entrenamiento definitivo de la competencia. No se volverá a entrenar después) Competencias específicas Cognitivas(saber): Fundamentos de Electrónica Digital. (5) Circuitos Electrónicos Digitales básicos. (5) Implementación electrónica de los circuitos digitales. (4) Curso de entrada en vigor: 2009/2010 Última modificación: de 8

3 Fundamentos de Electrónica Analógica. (5) Circuitos Electrónicos Digitales básicos. (5) Implementación electrónica de los circuitos analógicos. (4) Procedimentales/Instrumentales(saber hacer): Diseño de Circuitos Electrónicos Digitales a nivel de transistores.(5) Diseño de Sistemas Electrónicos Digitales funcionales.(4) Diseño de Circuitos Electrónicos Analógicos a nivel de transistores.(5) Diseño de Sistemas Electrónicos Analógicos funcionales. (4) Actitudinales(ser): Capaz de diseñar un sistema electrónico básico, tanto analógico como digital, asumiendo los retos de funcionalidad y rendimiento en un tiempo razonable. (5) Nota: grado de entrenamiento de cada una: 0, no se entrena; 1, se entrena débilmente; 2, se entrena de forma moderada; 3, se entrena de forma intensa; 4, entrenamiento definitivo de la competencia (no se volverá a entrenar después). CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA ELECTRÓNICA DIGITAL (1er Parcial). 1. INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DIGITAL Introducción Propiedades de los Circuitos Digitales Definiciones de Márgenes de Ruidos Características en el tiempo de la Señales Digitales Escala de Integración. 2. SINTESIS DE CIRCUITOS DIGITALES COMBINACIONALES Introducción Álgebra de Boole Funciones Lógicas Simplificaciones de Funciones Lógicas. Mapas de Karnaugh Señales transitorias en Circuitos Digitales Combinacionales. 3. CIRCUITOS COMBINACIONALES BÁSICOS Introducción Multiplexores Decodificadores Codificadores Convertidores de Código. 4. CIRCUITOS ARITMÉTICO-LÓGICOS Semisumador y Sumador Completo Sumador Serie y Paralelo Sumadores Rápidos con Acarreo Anticipado Multiplicadores y Divisores Otros Circuitos Aritméticos La Unidad Aritmético Lógica (ALU). 5. CIRCUITOS SECUENCIALES. BIESTABLES Introducción Biestable R-S Asíncrono Biestable Sincronizado por Nivel Biestable Maestro-esclavo (Master-Slave) Biestable Sincronizado por Flancos Tipos de Biestables. Circuitos de Catálogo. 6. SÍNTESIS DE CIRCUITOS SECUENCIALES SÍNCRONOS Introducción. Circuitos Secuenciales Asíncronos y Síncronos Síntesis Tabla de Transición de Estados Tabla de Fusión Codificación de Estados. Máquinas de Moore y Mealy Circuitos Combinacionales de Entrada y Salida Camino crítico y máxima frecuencia de conmutación Ejemplos. 7. CIRCUITOS SECUENCIALES. REGISTROS Y CONTADORES 7.1. Registros Estructura de un Registro de Desplazamiento Registro de Desplazamiento Bidireccional Aplicaciones Circuitos de Catálogo. Curso de entrada en vigor: 2009/2010 Última modificación: de 8

4 7.2. Contadores Contadores Asíncronos Contadores Síncronos Contadores Reversibles Contadores de Módulo Cualquiera Otros Contadores Circuitos de Catálogo. 8. LÓGICA CMOS ESTATICA Introducción El Inversor CMOS Función de Transferencia Características Latch-Up Tiempo de Conmutación Puertas Lógicas CMOS Puertas Triestado Biestables Especificaciones de los fabricantes. 9. LÓGICAS CMOS DINAMICAS Puertas CMOS Dinámicas. Lógica Dominó Puerta C2MOS Protección de Puertas CMOS. 10. LÓGICAS PSEUDO-NMOS Y PUERTAS DE TRANSMISIÓN Pseudo-nMOS Lógica con Puertas de Transmisión Puerta de Transmisión Función de Transferencia Circuitos Lógicos Biestables. 11. LÓGICA TRANSISTOR-TRANSISTOR (TTL) Orígenes. Lógicas Resistencia-Transistor (RTL) y Diodo-Transistor (DTL) Puerta TTL Standard Transistor Multiemisor de Entrada Salida Totem-Pole Puertas a Colector Abierto y Puertas Triestado Familias TTLs. Características de Catálogo Interfaces entre Lógica TTL y CMOS. ELECTRÓNICA ANALÓGICA (2º Parcial). 1. MODELADO DE DISPOSITIVOS. 1. Introducción. 2. Modelo DC o Modelo de gran señal. 3. Modelo AC o Modelo de pequeña señal. 2. BLOQUES CONTRUCTIVOS BÁSICOS. 1. Resistencias Activas 2. Fuentes de Corriente 3. Espejos de Corriente 3. POLARIZACIÓN Y ESTABILIDAD TÉRMICA DE TRANSISTORES. 1. Introducción 2. Circuitos de Polarización Discreta 3. Polarización en Circuitos Integrados 4. AMPLIFICADORES DE UNA ETAPA 1. Introducción. Definiciones. 2. Configuración en Emisor Común 3. Configuración en Colector Común 4. Configuración en Base Común 5. AMPLIFICADORES MULTIETAPAS 1. Amplificadores de Acoplamiento Directo 2. Acoplamiento R-C 3. Análisis de Circuitos Multietapas 6. RESPUESTA EN FRECUENCIA 1. Introducción 2. Respuesta en Alta Frecuencia 3. Respuesta en Bajas Frecuencias 7. AMPLIFICADORES REALIMENTADOS 1. Introducción a los Sistemas Realimentados Curso de entrada en vigor: 2009/2010 Última modificación: de 8

5 2. Realimentación Ideal 3. Estabilidad 4. Compensación 8. AMPLIFICADORES OPERACIONALES: ESTRUCTURA INTERNA 1. Introducción 2. Amplificador Diferencial: Modo Diferencial y Modo Común 3. Arquitectura de un Amplificador Operacional 4. Amplificadores Operacionales Reales 9. AMPLIFICADORES OPERACIONALES: APLICACIONES LINEALES 1. Montajes Inversor y No Inversor 2. Montaje Sumador 3. Montajes Integrador y Diferenciador 10. AMPLIFICADORES OPERACIONALES: APLICACIONES NO LINEALES 1. Comparador en bucle abierto 2. Comparador con realimentación positiva: Schmitt Trigger 3. Diodo Ideal Relación de Prácticas. 1. Simulación de circuitos digitales. 2. Características reales de los componentes. 3. Características de fabricante. 4. Contadores. 5. Diseño digital con máquinas de estado. 6. Circuitos aritméticos. 7. Aplicación. Diseño y fabricación de PCB. 8. Aplicación. Montaje y pruebas. 9. Circuitos analógicos discretos. 10. Simulación de amplificadores a base de transistores. 11. Simulación de modelos de pequeña señal. 12. Amplificador operacional. ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades de primer cuatrimestre Prácticas de Laboratorio Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Sesiones académicas prácticas: los alumnos desarrollan una serie de prácticas experimentales en el laboratorio basándose en conocimientos teóricos previos y en información adicional entregada previa a la práctica. Competencias que desarrolla: Aplicación de circuitos digitales. Diseño de circuitos asistido por ordenador. Fabricación y test de circuitos PCB. Manejo de instrumentación electrónica básica. Curso de entrada en vigor: 2009/2010 Última modificación: de 8

6 Exámenes Horas no presenciales: Clases teóricas Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Sesiones académicas teóricas: El profesor transmite los conocimientos básicos de la asignatura. Exposición y debate: Los alumnos sugieren soluciones a problemas y son debatidos en clase Competencias que desarrolla: Conocimientos básicos de electrónica digital. Análisis y síntesis de circuitos digitales. Diseño de circuitos digitales. Resolución de problemas. Relación de actividades de primer cuatrimestre Prácticas de Laboratorio 14.0 Horas no presenciales: 0.0 Metodología de enseñanza-aprendizaje: Sesiones académicas prácticas: los alumnos desarrollan una serie de prácticas experimentales en el laboratorio basándose en conocimientos teóricos previos y en información adicional entregada previa a la práctica. Competencias que desarrolla: Aplicación de circuitos analógicos. Diseño de circuitos analógicos asistido por ordenador. Manejo de instrumentación electrónica básica. Exámenes 3.5 Horas no presenciales: 0.0 Curso de entrada en vigor: 2009/2010 Última modificación: de 8

7 Clases teóricas 35.0 Horas no presenciales: 0.0 Metodología de enseñanza-aprendizaje: Sesiones académicas teóricas: El profesor transmite los conocimientos básicos de la asignatura. Exposición y debate: Los alumnos sugieren soluciones a problemas y son debatidos en clase Competencias que desarrolla: Conocimientos básicos de electrónica analógica. Análisis y síntesis de circuitos analógicos. Diseño de circuitos analógicos. Resolución de problemas. SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Técnicas de evaluación Desarrollo del sistema: Para cada parcial se realiza un examen escrito de la asignatura, conteniendo un cuestionario relativo al contenido teórico de la asignatura y dos problemas de diseño. La asistencia de las prácticas es obligatoria para todos los alumnos, con independencia de que sean o no repetidores de la asignatura. Por cada práctica se entregará un cuestionario teórico individualizado que deberá ser entregado el mismo día de la celebración de la práctica para poder realizarla. Criterios de evaluación y calificación Desarrollo del sistema: Para aprobar la asignatura será necesario aprobar de forma independiente cada parcial de la asignatura en cualquiera de las convocatorias con un mínimo de 4 5 puntos. La evaluación del cada parcial se compone en un 90% de la calificación del examen y en un 10% de la calificación de las prácticas. Es necesaria una calificación mínima de 4 5 puntos en cada parte para hacer media. La evaluación de las prácticas se compondrá de los estudios previos, la asistencia y examen de las mismas. Los exámenes parciales eliminan materia para la convocatoria de Junio pero no para las demás. Dado que ambos parciales estudian materias independientes, se deberán aprobar por separado, o poderse compensar a partir de un 4 5. La calificación final será la media de la obtenida en cada parcial, siendo necesaria una calificación mínima de 4 5 puntos en cada parcial para hacer media. Para aprobar es necesario obtener un mínimo de 5 puntos. Normativa de Prácticas Desarrollo del sistema: La regulación de las prácticas de Circuitos Electrónicos se basan en la siguiente normativa: La evaluación de las prácticas supone un 10% de la nota de la asignatura completa. Existe un turno de recuperación de prácticas al final de cada parcial donde se podrá recuperar una y sólo una práctica de dicho parcial. La asistencia a las prácticas es obligatoria. Las faltas de asistencia influirán en la nota de prácticas de la siguiente manera (en cada parcial): 0 faltas: ninguna influencia 1 falta: si el alumno recupera la falta en el turno de recuperación la falta no tiene influencia, si no la recupera se le considerará una nota de 0 en esa práctica y se hará media con las demás. 2 faltas: si el alumno recupera una de las faltas en el turno de recuperación, la nota de la otra práctica se considerará como 0 y se hará media con el resto. Si no la recupera, la nota final de prácticas será 0 y el alumno no aprobará la asignatura. 3 o más faltas: la nota de prácticas será 0 y el alumno no aprobará la asignatura. Aquellos casos especiales y justificados donde exista imposibilidad de asistir a las prácticas deben anunciarse con antelación (en el primer mes docente de cada parcial). La posible solución a estos casos se consensuará entre el alumno y los profesores Curso de entrada en vigor: 2009/2010 Última modificación: de 8

8 de la asignatura. Las prácticas se evaluarán de la siguiente manera: 1) 25% de la nota gracias a los cuestionarios iniciales de las prácticas: Al comienzo de cada práctica se realizará un cuestionario de poca duración donde se preguntarán conceptos básicos de la práctica a realizar ese mismo día. El contenido de este cuestionario podrá incluir preguntas referentes al enunciado o a conceptos teóricos necesarios para la realización de la práctica. 2) 75% de la nota gracias a la evaluación continua de las prácticas: Durante el desarrollo de las prácticas se valorará el trabajo realizado y los resultados obtenidos. Curso de entrada en vigor: 2009/2010 Última modificación: de 8