ESCUELA DE OFICIALES DE LA FUERZA AÉREA DEL PERÚ

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1 SILABO TALLER DE ELECTRÓNICA BÁSICA CÓDIGO: I. DATOS GENERALES: 1.1. Nivel de Estudios : Pre Grado 1.2. Orientación : A la Ingenierías 1.3. Año : Tercero 1.4. Créditos : Pre requisito : Física aplicada a la ingeniería y Física III 1.6. Total de horas 1.7. Horas de clase semanal Teoría Práctica : 48 hrs. : 03 hrs. 02h 01h 1.7 Semestre académico : I 1.8. Docentes responsables : Lic. José Ernesto Luna de la Cruz Verificar II. SUMILLA Esta asignatura pertenece al área de Ciencias de la Especialidad del Plan General de la Sección de ingeniería del Departamento de Formación Académica de la EOFAP. Es de naturaleza práctica y de carácter obligatorio; tiene como propósito fundamental que el discente maneje adecuadamente los instrumentos electrónicos del laboratorio y los apliques en los procedimientos elementales de medición, así como también la aplicación básica de los componentes utilizados en la electrónica y su simulación electrónica basada en herramientas de circuitos analógico digital. Las unidades temáticas a desarrollarse comprenden Instrumentación. Reconocimiento e Identificación de Componentes. Implementación de Circuitos Electrónicos Analógicos / Digitales. Implementación de un Proyecto de Aplicación. Y teórica, Al finalizar esta asignatura, el discente estará en capacidad de interrelacionar e innovar, mediante el desarrollo de técnicas y métodos de investigación informativa concernientes al ámbito de la instrumentación y componentes electrónico-digitales. III. COMPETENCIAS GENERICAS. Competencia genérica Tipo 1) Capacidad de análisis y síntesis Instrumental 2) Razonamiento critico Instrumental 3) Capacidad para resolver problemas Instrumental 4) Comunicación oral y escrita en lengua materna Instrumental 5) Trabajo en equipo Interpersonal 6) Capacidad de crítica y autocrítica Interpersonal 7) Capacidad de aprendizaje autónomo Sistémica 1

2 IV. COMPETENCIA GENERAL DE LA ASIGNATURA El discente desarrolla habilidades cognitivas, procedimentales y actitudinales respecto a características y funcionamiento de los instrumentos de medición y componentes electrónicos aplicados a circuitos analógicos y digitales y utiliza en forma crítica las ideas fundamentales de la solución de diversos problemas de su vivencia profesional, a través de diseños y la ejecución de proyectos electrónicos, mediante una gama de aplicaciones en el mundo real. V. VALORES Integridad personal. Excelencia profesional. Vocación de servicio. VI. CAPACIDADES UNIDADES UNIDAD I: Introducción a los instrumentos de medición y circuitos electrónicos análogo-digitales UNIDAD II: Circuitos Capacitivo Inductivos y su aplicación en circuitos rectificadores UNIDAD III: Semiconductores de potencia y su aplicación en diseños electrónicos UNIDAD IV: Propiedades de los circuitos digitales con Lógica Combinacional y su aplicación en el diseño de circuitos electrónicos. CAPACIDADES Comprueba los Circuitos Resistivos básicos y el uso de instrumentos de medición para aplicarlos en circuitos electrónicos análogo-digitales. Comprueba los Circuitos Capacitivo - Inductivos para aplicarlos en circuitos rectificadores Describe y analiza los semiconductores de potencia para aplicarlos en diseños electrónicos. Comprueba las propiedades de los circuitos digitales con Lógica Combinacional y su aplicación en el diseño de circuitos electrónicos. VII. PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS UNIDAD DE APRENDIZAJE I: INTRODUCCIÓN A LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y CIRCUITOS ELECTRÓNICOS ANÁLOGO-DIGITALES CAPACIDAD: Comprueba los Circuitos Resistivos básicos y el uso de instrumentos de medición para aplicarlos en circuitos electrónicos análogo-digitales. CONTENIDOS: CONCEPTUALES Introducción a los instrumentos de medida, Circuitos eléctricos y resistencias. Conexiones paralelo-serie de resistencias. Instrumentos de medida analógico digital. PROCEDIMENTALES Conoce y diferencia los instrumentos de medida, Circuitos eléctricos y resistencias. Realiza conexiones en circuitos tipo paraleloserie. Realiza mediciones con instrumentos analógicos y digitales tipo Multímetro y osciloscopio. 2

3 ACTITUDINALES Valora la importancia de los instrumentos de medida y Circuitos eléctricos así como su aplicación a las ciencias e ingeniería. SEMANA SESIÓN CONTENIDO 1ª (3 hrs.) 1ª (2 hrs.) Introducción a los instrumentos de medida y Circuitos eléctricos. Generalidades. Las Resistencias, identificación, tipos. 2ª (6 hrs.) 3ª (9 hrs) 2ª (1 hr.) Control Práctico Nº 1 (Problemas dirigidos PD1) 3ª (2 hrs.) Conexiones paralelo-serie de resistencias. Multímetro analógico y digital. Procedimientos de medición. Simuladores CAD. 4ª (1 hrs.) Control Práctico Nº 2 (Problemas dirigidos PD2) 5ª (2 hrs.) Generadores de Función. Tipos de Señales y Procedimientos de medición. Señales eléctricas, tipos de tensión y de Corriente 6ª (1 hrs.) Control Práctico Nº 4 (Problemas dirigidos PD3) 7ª (1 hrs.) Control Práctico Nº 3 (Práctica calificada N 1 - P1) 4ª (12 hrs.) El Osciloscopio; funcionamiento básico. 8ª (2 hrs.) Mediciones básicas con el osciloscopio EVALUACIÓN: Demuestra la pertinencia de lo aprendido a través de los siguientes instrumentos o criterios de evaluación: pruebas de aula sobre comprensión de instrumentos de medición y circuitos eléctricos, rúbricas de pruebas orales y prácticas dirigidas en aula y una Práctica Calificada (P1) como prueba escrita formativa. La prueba escrita formativa es con lapicero, papel y calculadora, para determinar el logro de competencias procedimentales. Bibliografía básica sugerida 1. Richard Dorf. James Svoboda (2006). Circuitos Eléctricos. Sexta edición. International Thomson Editores, S.A. Mexico. Págs , (Cod S42 V2). 2. William Hayt. Jack Kemmerly. Steven Durbin (2007). Análisis de Circuitos en Ingeniería Sétima edición. Editorial Mc Graw Hill Interamericana Editores. México. Págs. 9-28,35-50 (Cod H28). 3. James Nilsson. Susan Riedel (2000). Circuitos Eléctricos. Sexta edición. Editorial Pearson Educación, México. Págs. 8-15, 27-43, y (Cod N57). 4. Robert Boylestad (2004). Introducción al Análisis de Circuitos Décima edición. Editorial Pearson Educación, México. Págs UNIDAD DE APRENDIZAJE II: CIRCUITOS CAPACITIVO INDUCTIVOS Y SU APLICACIÓN EN CIRCUITOS RECTIFICADORES CAPACIDAD: Comprueba los Circuitos Capacitivo - Inductivos para aplicarlos en circuitos rectificadores CONTENIDOS: CONTENIDOS CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES 3

4 Componentes Resistivos y Capacitivos. Bobinas Transformadores Semiconductores Conoce y diferencia los Componentes Resistivos y Capacitivos. Realiza conexiones en circuitos con elementos resistivos, capacitivos, bobinas, transformadores y semiconductores. Realiza mediciones y cálculos con diferentes dispositivos. CONTENIDOS ACTITUDINALES Valora la importancia de los componentes resistivos, capacitivos, bobinas, transformadores y semiconductores así como su aplicación a las ciencias e ingeniería. SEMANA SESIÓN CONTENIDO Condensadores. Componentes Resistivos y 9ª (2 hrs.) 5ª (15 hrs) Capacitivos 10ª (1 hr.) Bobinas 11ª (1 hrs.) Transformadores 6ª (18 hrs) Control Práctico Nº 5 (PL1 - Laboratorio N 1: Circuito 12ª (2 hrs.) de RLC ) 7ª (21 hrs) 13ª (2 hrs.) Semiconductores 8ª (24 hrs.) 14ª (1 hrs.) Control Práctico Nº 7 (Problemas dirigidos PD4) 15ª (2 hrs.) Control Práctico Nº 8 (Examen Parcial - EP) 16ª (1 hr.) Circuitos rectificadores EVALUACIÓN: Demuestra la pertinencia de lo aprendido a través de los siguientes instrumentos o criterios de evaluación: pruebas de aula sobre comprensión de estructuras y redes cristalinas, rúbricas de pruebas orales y prácticas dirigidas en aula, un laboratorio Nº 1 y un examen parcial (EP) como prueba escrita formativa. El laboratorio es práctico y sirve de complemento teórico en el cual se espera alcanzar habilidades procedimentales y actitudinales del tema el cual se muestra en su informe de laboratorio. El examen escrito formativa es con lapicero, papel y calculadora, para determinar el logro de competencias procedimentales. Bibliografía básica sugerida 1. Richard Dorf. James Svoboda (2006). Circuitos Eléctricos. Sexta edición. International Thomson Editores, S.A. Mexico. Págs , (Cod S42 V2). 2. William Hayt. Jack Kemmerly. Steven Durbin (2007). Análisis de Circuitos en Ingeniería Sétima edición. Editorial Mc Graw Hill Interamericana Editores. México. Págs. 9-28,35-50 (Cod H28). 3. James Nilsson. Susan Riedel (2000). Circuitos Eléctricos. Sexta edición. Editorial Pearson Educación, México. Págs. 8-15, 27-43, y (Cod N57). 4. Robert Boylestad (2004). Introducción al Análisis de Circuitos Décima edición. Editorial Pearson Educación, México. Págs UNIDAD DE APRENDIZAJE III: SEMICONDUCTORES DE POTENCIA Y SU APLICACIÓN EN DISEÑOS ELECTRÓNICOS 4

5 CAPACIDAD: Describe y analiza los semiconductores de potencia para aplicarlos en diseños electrónicos. CONTENIDOS: CONCEPTUALES Transistores. Semiconductores de Potencia. Amplificadores Operacionales. PROCEDIMENTALES Conoce y diferencia los transistores, semiconductores de potencia y amplificadores operacionales. Realiza conexiones en circuitos con elementos transistores, semiconductores de potencia y amplificadores operacionales. Realiza mediciones y cálculos con diferentes amplificadores operacionales. ACTITUDINALES Valora la importancia de los semiconductores de potencia y amplificadores operacionales así como su aplicación a las ciencias e ingeniería. SEMANA SESIÓN CONTENIDO Transistores 17ª (2 hrs.) Circuitos con Transistores 9ª (27 hrs.) 18ª (1 hrs.) Control Práctico Nº 9 (Problemas dirigidos PD5) 10ª (30 hrs.) 11ª (33 hrs.) 19ª (2 hrs.) Semiconductores de Potencia (SCR y TRIACs) 20ª (1 hrs.) Amplificadores Operacionales 21ª (1 hr.) Control Práctico Nº 6 (Práctica calificada N 2 P2) 22ª (2 hrs.) Control Práctico Nº 10 (PL2 - Laboratorio N 2: Amplificador de señal ) 12ª (36 hrs.) 23ª (2 hrs.) Circuitos con Amplificador Operacional ª (1 hrs.) Control Práctico Nº 12 (Problemas dirigidos PD6) EVALUACIÓN: Demuestra la pertinencia de lo aprendido a través de los siguientes instrumentos o criterios de evaluación: pruebas de aula sobre comprensión de estructuras y redes cristalinas, rúbricas de pruebas orales y prácticas dirigidas en aula, un laboratorio Nº 2 y una Práctica Calificada (P2) como prueba escrita formativa. El laboratorio es práctico y sirve de complemento teórico en el cual se espera alcanzar habilidades procedimentales y actitudinales del tema el cual se muestra en su informe de laboratorio. La prueba escrita formativa es con lapicero, papel y calculadora, para determinar el logro de competencias procedimentales. Bibliografía básica sugerida 1. Angulo, J. (2002). Laboratorio de Prácticas de Microelectrónica. Editorial. McGraw Hill Interamericana. Madrid, España. Primera edición. Volumen I. Págs. SEM (Código A58). 5

6 2. Zbar, P., Malvino, A., Miller, M. (2001). Prácticas de Electrónica. Editorial Alfa Omega Grupo editor, S.A. de C.V. México DF Séptima edición. Págs y (Código Z53). UNIDAD DE APRENDIZAJE IV: PROPIEDADES DE LOS CIRCUITOS DIGITALES CON LÓGICA COMBINACIONAL Y SU APLICACIÓN EN EL DISEÑO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS. CAPACIDAD: Comprueba las propiedades de los circuitos digitales con lógica combinacional y su aplicación en el diseño de circuitos electrónicos. CONTENIDOS: CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES Introducción a la Lógica Conoce y diferencia las familias y funciones electrónica. lógicas. Familias Lógicas Realiza conexiones en circuitos con elementos Funciones AND, OR y NOT. de lógica electrónica. Sistema de Numeración Binaria y Realiza mediciones y cálculos con diferentes Hexadecimal funciones lógicas sistemas de numeración. ACTITUDINALES Valora la importancia de los elementos de lógica electrónica, familias Lógicas y sistemas de numeración así como su aplicación a las ciencias e ingeniería. SEMANA SESIÓN CONTENIDO Introducción a la Lógica electrónica. Familias Lógicas 25ª (2 hrs.) Funciones AND, OR y NOT 13ª (39 hrs.) Control Práctico Nº 13 (Problemas dirigidos PD7) 26ª (1 hrs.) 14ª (42 hrs.) 15ª (45 hrs.) 16ª (48 hrs.) 27ª (1 hr.) 28ª (2 hrs.) 29ª (2 hrs.) Control Práctico Nº 11 (Práctica calificada N 3 P3) Timer 555 Control Práctico Nº 14 (PL3 - Laboratorio N 3: circuito análogo-digital básico). 30ª (1 hrs.) Sistema de Numeración Binaria y Hexadecimal 31ª (2 hrs.) 32ª (2 hrs.) Display de 7 Segmentos Control Práctico Nº 15 (Examen Final - EF) EVALUACIÓN: Demuestra la pertinencia de lo aprendido a través de los siguientes instrumentos o criterios de evaluación: pruebas de aula sobre comprensión de estructuras y redes cristalinas, rúbricas de pruebas orales, laboratorio Nº 3, prácticas dirigidas y calificada en aula y examen final. La práctica dirigida se realiza en la pizarra y es guiada por el docente, pudiendo utilizar apuntes y calculadora para determinar en nivel de capacidad y logro de competencias procedimentales. El laboratorio es práctico y sirve de complemento teórico en el cual se espera alcanzar habilidades procedimentales y actitudinales del tema el cual se muestra en su informe de laboratorio. El examen final formativo es con lapicero, papel y calculadora, para determinar el logro de competencias procedimentales. 6

7 Bibliografía básica sugerida 1. Angulo, J. (2002). Laboratorio de Prácticas de Microelectrónica. Editorial McGraw Hill Interamericana. Madrid, España Primera edición. Volumen I. Págs. ELD 23-26, ELD (Código A58). 2. Zbar, P., Malvino, A., Miller, M. (2001). Prácticas de Electrónica. Editorial Alfa Omega Grupo editor, S.A. de C.V. México D.F. Séptima edición. Págs (Código Z53). VIII. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS El docente conducirá el aprendizaje de los temas consignados en el silabo, con activa y constante participación del discente, asumiendo como metodología general de enseñanza, el aprendizaje significativo y colaborativo. El desarrollo de los contenidos específicos se hará a través de actividades en las que los Discentes son los protagonistas de sus aprendizajes, siendo el Docente un facilitador educativo. Técnicas: Se aplicarán las siguientes técnicas: Portafolio, el aprendizaje basado en problemas (ABP). Organizadores visuales (mapa conceptual, semántico, árbol representaciones, red somática) estudio de casos, cooperación guiada, el método basado en preguntas, etc. Instrumentos: Se aplicarán los siguientes instrumentos: Fichas de coevaluación, heteroevaluación, autoevaluación rubricas, tanto para portafolio, ABP, y organizadores visuales, trabajo cooperativo. IX. EVALUACION: Cada Unidad Didáctica será evaluada atendiendo a los criterios e indicadores que se presentan en las tablas que siguen a continuación: UNI DAD I II CRITERIOS DE EVALUACIÓN Implementación de circuitos aplicativos. Participación activa en clase y trabajo en equipo. Aplicación de los conocimientos adquiridos.. Implementación de circuitos INDICADORES TÉCNICAS INSTRUMENTOS Reconoce las configuraciones básicas de los circuitos eléctricos resistivos Crea circuitos analógicos de control básico. Usa correctamente multimetros y osciloscopios Reconoce las configuraciones 7 Observación. Encuestas. Análisis de documentos, producciones y artefactos Rúbricas para evaluaciones orales y escritas en pizarra -Prácticas dirigidas -Práctica Calificada N 1 (P1) Observación. Rúbricas para evaluaciones

8 aplicativos. Participación activa en clase y trabajo en equipo. Aplicación de los conocimientos adquiridos básicas de los circuitos eléctricos con bobinas y condensadores Comprueba la aplicación de los diversos tipos de diodos Encuestas. Análisis de documentos, producciones y artefactos orales y escritas en pizarra Prácticas dirigidas Laboratorio N 1 Examen Parcial (EP) III Destreza en la realización de circuitos electrónicos en base a los circuitos con Semiconductores de Potencia y OPAMPs Comprueba las configuraciones básicas de los transistores Comprueba las configuraciones básicas de los OPAMPs Observación. Encuestas. Análisis de documentos, producciones y artefactos Rúbricas para evaluaciones orales y escritas en pizarra -Prácticas dirigidas -Laboratorio N 2 -Práctica Calificada N 2 (P2) IV Destreza en la realización de circuitos digitales con Compuertas Lógicas, Decodificadores y Displays Implementa circuitos de control de Potencia con SCR y TRIACS. Define las familias lógicas y circuitos digitales secuenciales correctamente indicando las características principales para su aplicación. Analiza y diseña circuitos con circuito s análogo-digital básicos Observación. Encuestas. Análisis de documentos, producciones y artefactos Rúbricas para evaluaciones orales y escritas en pizarra -Prácticas dirigidas -Laboratorio N 3 -Práctica Calificada N 3 (P3) -Examen final(e2) En cada sesión de clases se realizará evaluación formativa de competencias: cognoscitivas, procedimentales y actitudinales, con retroalimentación inmediata y permanente motivación. En este aspecto ser recogerá información relevante sobre su proceso de aprendizaje en relación con las capacidades propuestas. Mediante las técnicas y estrategias para propiciar el inter-aprendizaje. Es recomendable que además de las 48 horas de clase, el discente le dedique por lo menos 20 horas de trabajo personal autónomo. El puntaje en esta asignatura se obtendrá como sigue: PROMEDIO FINAL: PF = (3 PP + 3 EP + 4 EF) / 10 PP = (P1+ P2 + P3 + PD +PL) / 5 8

9 PD=(PD1+PD2+PD3+PD4+PD5+PD6+PD7)/7 PL=(PL1+PL2+PL3)/3 Leyenda: PF= Promedio Final del Curso PP= Promedio de Practicas EP = Examen Parcial EF = Examen Final PD= Promedio de problemas dirigidos PL= Promedio de Laboratorios X. FUENTES DE INFORMACIÓN BIBLIOGRAFIA BÁSICA - Angulo, J. (2002). Laboratorio de Prácticas de Microelectrónica. Primera edición. Volumen I. Ed. McGraw Hill Interamericana. Madrid, España. - James Nilsson. Susan Riedel (2000). Circuitos Eléctricos. Sexta edición. Editorial Pearson Educación, México Robert Boylestad (2004). Introducción al Análisis de Circuitos Décima edición. Editorial Pearson Educación, México, - Richard Dorf. James Svoboda (2006). Circuitos Eléctricos. Sexta edición. International Thomson Editores, S.A. México. - William Hayt. Jack Kemmerly. Steven Durbin (2007). Análisis de Circuitos en Ingeniería Sétima edición. Editorial Mc Graw Hill Interamericana Editores. México - Zbar, P., Malvino, A., Miller, M. (2001). Prácticas de Electrónica. Séptima edición. Editorial Alfa Omega Grupo editor, S.A. de C.V. México D.F. - Boylestad, R., Nashelsky, L. (2003). Electrónica teoría de circuitos. Octava edición. Editorial Pearson Educación de México, S.A. de C.V. México D.F. - Malvino, A. (2000). Principios de electrónica. Cuarta edición. Editorial McGraw Hill. México. - Ronald Tocci(1996) SISTEMAS DIGITALES, PRINCIPIO Y APLICACIONES. Ed. Prentice Hall. DIRECCIONES DE INTERNET