Nombre de la asignatura: Amplificadores Operacionales. Créditos: Aportación al perfil:

Transcripción

1 Nombre de la asignatura: Amplificadores Operacionales Créditos: Aportación al perfil: Diseñar, analizar y construir equipos y/o sistemas electrónicos para la solución de problemas en el entorno profesional, aplicando normas técnicas y estándares nacionales e internacionales. Crear, innovar y transferir tecnología aplicando métodos y procedimientos en proyectos de ingeniería electrónica, tomando en cuenta el desarrollo sustentable del entorno. Aplicar las nuevas Tecnologías de la información y de la comunicación, para la adquisición y procesamiento de datos. Comunicarse con efectividad en forma oral y escrita en el ámbito profesional tanto en su idioma como en un idioma extranjero. Simular modelos que permitan predecir el comportamiento de sistemas electrónicos empleando plataformas computacionales. Objetivo de aprendizaje: Analizar, simular, diseñar y construir circuitos y sistemas electrónicos basados en amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales. Competencias previas Manejo de instrumentos de medición, y fuentes de excitación. Diseñar diagramas de circuitos y sistemas electrónicos. Construir y montar circuitos y sistemas electrónicos. Buscar y seleccionar de información de dispositivos y sistemas electrónicos a través de hojas de datos de fabricantes, textos, sitios web. Interpretar estados de operación de circuitos con diodos y transistores Interpretar especificaciones de dispositivos electrónicos Aplicar software de diseño asistido por computadora. Interpretar gráficas de respuesta en frecuencia de circuitos eléctricos. Aplicar la Transformada de Laplace en funciones de transferencia. Aplicar los conceptos de amplificadores retroalimentados. Habilidad de búsqueda de información de características y aplicaciones de dispositivos y sistemas electrónicos. Aplicar los métodos de análisis de circuitos eléctricos en corriente directa y alterna.

2 Temario 1. Amplificadores operacionales en lazo abierto 1.1. Características en lazo abierto 1.2. Detector de cruce por cero y de nivel 2. Amplificadores operacionales con retroalimentación negativa 2.1. Características en lazo cerrado 2.2. Amplificadores básicos Amplificador seguidor de voltaje Amplificador Inversor Amplificador No inversor Amplificador Diferenciador Amplificador Sumador Amplificador Derivador Amplificador Integrador 2.3. Aplicaciones lineales Amplificador de instrumentación Amplificador de transconductancia Amplificador Aisladores Amplificador Sintonizado Convertidor voltaje a corriente y corriente a voltaje Convertidor voltaje a frecuencia y frecuencia a voltaje Convertidores DAC y ADC 2.4. Aplicaciones no lineales Rectificadores de precisión Amplificador Multiplicador Amplificador Divisor Amplificador Logarítmico Amplificador Exponencial 3. Amplificadores operacionales con retroalimentación positiva 3.1. Comparadores 3.2. Circuitos de control 3.3. Osciladores 4. Circuitos integrados lineales 4.1. Temporizador Amplificadores de audio frecuencia 4.3. Reguladores de voltaje 4.4. Oscilador Controlado por Voltaje VCO 4.5. Circuito integrado PLL 4.6. Circuitos integrados ISP (Software PAC Designer) 4.7. Drivers de potencia. 5. Filtros activos 5.1. Principios y tipos de filtros 5.2. Filtros pasa-bajas 5.3. Filtros pasa-altas 5.4. Filtro pasa-banda 5.5. Filtro rechaza-banda 5.6. Filtros con circuitos Integrados

3 Definición de las competencias específicas Comprender el principio de operación del amplificador operacional en lazo abierto. Analizar, simular, diseñar y construir circuitos detectores de cruce por cero y detectores de nivel. Comprender el principio de operación del amplificador operacional con retroalimentación negativa y sus efectos. Analizar, simular, diseñar y construir amplificadores básicos, de aplicaciones lineales y de aplicaciones no lineales. Identificar la configuración de operación de un amplificador operacional en un circuito y/o sistema electrónico. Diseñar circuitos de conversión de señales eléctricas con amplificadores operacionales Comprender el principio de operación del amplificador operacional con retroalimentación positiva y sus efectos. Analizar, simular, diseñar y construir circuitos con histéresis, controladores onoff y osciladores. Analizar, simular, diseñar, construir y aplicar sistemas electrónicos con circuitos integrados lineales. Analizar el efecto en la respuesta en frecuencia de los filtros activos. Generar las gráficas de respuesta en amplitud y fase de los filtros activos con instrumentación real y virtual. Diseñar, construir y aplicar filtros activos con amplificadores operacionales en sistemas electrónicos. Diseñar filtros activos con circuitos integrados especializados. Sugerencias didácticas transversales para el desarrollo de competencias profesionales Propiciar la búsqueda y selección de información de los temas del curso en nuestro idioma y en un segundo idioma Propiciar el uso de la TIC s para el desarrollo de los temas. Proponer la organización, desarrollo, actividades prácticas de laboratorio, aplicaciones de campo y evaluación de competencias. Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo del curso. Propiciar el uso adecuado de conceptos y de la terminología científica tecnológica y del los amplificadores operacionales y sus aplicaciones. Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración entre los estudiantes.

4 Prácticas. 1. Comparador básico de referencia a cero. 2. Comparador de nivel de referencia positivo. 3. Comparador de nivel de referencia negativa. 4. Implementación del Temporizador Amplificador inversor. 6. Amplificador no inversor. 7. Seguidor de Voltaje. 8. Amplificador sumador inversor. 9. Amplificador sumador no inversor. 10. Amplificador restador o diferencial. 11. Circuito acondicionador de señal. 12. Amplificador integrador. 13. Amplificador diferenciador. 14. Convertidor voltaje-corriente. 15. Convertidor corriente-voltaje. 16. Comparador con histéresis. 17. Amplificador logarítmico. 18. Amplificador exponencial. 19. Amplificador de instrumentación con amplificadores operacionales. 20. Amplificador de instrumentación con C.I. 21. Rectificador de media onda. 22. Rectificador de onda completa. 23. Recortador negativo. 24. Recortador positivo. 25. Oscilador de desplazamiento de fase. 26. Multivibrador astable. 27. Multivibrador monoestable. 28. Oscilador puente de Wien. 29. Generador de onda cuadrada. 30. Generador de onda triangular. 31. Oscilador astable con el C.I Oscilador monoestable con el C.I Generador de señales con el C.I. MAX Oscilador controlado por voltaje de 1KHz a 10KHz con el C.I. LM Multiplicador de frecuencia X10 con el C.I. LM Filtro activo pasa baja con amplificador operacional. 37. Filtro activo pasa alta con amplificador operacional. 38. Filtro activo pasa banda con amplificador operacional. 39. Filtro rechaza banda con amplificador operacional. 40. Filtro pasa todo con amplificador operacional. 41. Filtro activo con C.I. MF Convertidor analógico digital 43. Convertidor digital analógico 44. Convertidor de voltaje a frecuencia. 45. Convertidor de frecuencia a voltaje 46. Amplificador de audio frecuencia. 47. Fuente de alimentación regulada lineal. 48. Ecualizador de audio frecuencia.

5 Criterios de evaluación: