Subdirección Académica Instrumentación Didáctica para la Formación y Desarrollo de Competencias Profesionales Periodo escolar: Enero-Junio 2018.

Transcripción

1 Subdirección Académica Instrumentación Didáctica para la Formación y Desarrollo de s Profesionales Periodo escolar: Enero-Junio Nombre de la asignatura: Electrónica Analógica Plan de estudios: 2010 Clave de la asignatura: AEF-1021 Horas teoría horas prácticas créditos: Caracterización de la asignatura. La asignatura aporta al estudiante la habilidad de diseñar circuitos analógicos, acopladores y sistemas de potencia para controlar equipos electromecánicos y eléctricos. En esta asignatura se describen y aplican las etapas de control, acoplamiento y potencia; para ello, es necesario conocer la construcción, funcionamiento y aplicación de los dispositivos semiconductores, circuitos de media escala de integración (amplificad ores operacionales), optoacopladores y tiristores, indispensables en el diseño de circuitos analógicos para controlar cargas. Para abordar la asignatura es necesario tener la habilidad de utilizar los instrumentos de medición y prueba, así como el análisis de circuitos eléctricos, para aplicarlo en el diseño de circuitos de disparo, rectificadores, recortadores, fuentes conmutadas y convertidores en la electrónica de potencia.

2 2. Intención didáctica El estudiante analiza, diseña y aplica circuitos electrónicos analógicos, con diodos, transistores bipolares de unión y de efecto de campo, amplificadores operacionales y tiristores, basado en las leyes y reglas fundamentales del diseño eléctrico-electrónico. En el primer tema conoce el panorama general de los semiconductores considerando las características, funcionamiento y aplicación de los diferentes tipos de diodos. En el segundo tema conoce la estructura y las condiciones de operación del transistor de unión bipolar como interruptor y amplificador de pequeñas señales. En el tercer tema conoce la estructura y las condiciones de operación del amplificador operacional, su implementación en el manejo de operaciones aritméticas, y su aplicación como acondicionador de señales analógicas recibidas por un dispositivo sensor con fines de aplicación en el monitoreo y control de variables de procesos. En el cuarto tema conoce la estructura, aplicación y condiciones de operación de los dispositivos optoelectrónicos, dispositivos electrónicos de potencia y su aplicación en sistemas electromecánicos y eléctricos. 3. de la asignatura Selecciona, analiza y utiliza dispositivos básicos de electrónica analógica, optoelectrónica y potencia para desarrollar circuitos que den una solución a los requerimientos de los sistemas eléctricos y electromecánicos.

3 4. Análisis por competencias específicas No.: 1 Descripción: Diodos Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica 1.1 Construcción de un Diodo 1.1.1Semiconductores contaminados P y N Unión PN Actividades de aprendizaje (que hace el alumno) Investigará el principio de conducción en los semiconductores. Analizará y relacionará el diodo de unión en la rectificación. Utilizará el diodo como elemento rectificador de media onda y onda completa. Diseñará e implementará un regulador de voltaje utilizando el diodo Zener. Investigará, expondrá y discutirá el Actividades de enseñanza (que hace docente) Realizar el Encuadre del curso. Expondrá los conceptos introductorios de la unidad Solicitará al grupo realizar la búsqueda, selección y análisis de los subtemas de la unidad en las distintas fuentes Desarrollo de competencias genéricas solucionar 1.2 Tipos de Diodos bibliográficas propuestas. ejercicios 2 Organizará al grupo en individuales equipos para analizar la y por 1.3 Aplicaciones del diodo funcionamiento de los diferentes tipos información y la presenten equipos. 2 de diodos. utilizando las Tics. Capacidad 1.4 Regulación con diodo Identificará las características de los Asignará los subtemas a los de relacionar diferentes tipos de encapsulados de 2 Zener equipos para su desarrollo. y aplicar de 1.5 Reguladores de reguladores integrados. los Voltaje con circuito Construirá las etapas de una fuente Evaluará las actividades de conocimient 2 integrado regulada de voltaje con CI. aprendizaje Utilizará herramientas computacionales os en la 1.6 Construcción de una para comprobar los datos obtenidos en práctica 6 Fuente Regulada laboratorio. Capacidad para comunicarse por escrito. Capacidad de Horas teóric o prácti ca 4

4 Indicadores de alcance Valor del indicador A. Práctica. 30% B. Actividades en clase. 30% C. Exposición 40% 4. 1a Niveles de desempeño Desempeño alcanzada Nivel de desempeño Excelente Notable Indicadores de alcance - Realiza y entrega investigación documental del principio de conducción en los semiconductores cumpliendo con la estructura solicitada y sustentando en fuentes de consulta académicas. - Realiza y entrega en tiempo y forma todas las actividades, y prácticas de laboratorio. - Expone/Participa en foro de manera fundamentada. - Realiza y entrega investigación documental del principio de conducción en los semiconductores, pero no cumple con la estructura solicitada y sustentando en fuentes de consulta académicas. - Realiza y entrega en tiempo y forma todas las actividades, y prácticas de laboratorio. Expone/Participa en foro de manera fundamentada. Valoración numérica

5 Bueno Suficiente - Realiza y entrega investigación documental del principio de conducción en los semiconductores, pero no cumple con la estructura solicitada y sustentando en fuentes de consulta académicas. - Realiza, pero no entrega en tiempo y forma todas las actividades, y prácticas de laboratorio. Expone/Participa en foro de manera fundamentada. - Realiza y entrega investigación documental del principio de conducción en los semiconductores, pero no cumple con la estructura solicitada y sustentando en fuentes de consulta académicas. - Realiza, pero no entrega en tiempo y forma todas las actividades, pero no entrega las prácticas de laboratorio. Expone/Participa en foro de manera fundamentada o menos. no alcanzada Insuficiente No realiza alguna o cumple con el mínimo de los indicadores.

6 4.1b Matriz de evaluación Evidencia de aprendizaje % Indicador de alcance Evaluación formativa de la competencia A B C Investigación. 30% X El docente revisará la investigación documental previo a la entrega sumativa para la retroalimentación. Prácticas. 30% X El docente revisará las prácticas previas a la entrega sumativa para la retroalimentación. Exposición. 40% X El docente realizará retroalimentación a los estudiantes, con el fin de practicar y mejorar principalmente para la presentación del proyecto. Total 30% 30% 40%

7 No.: 2 Descripción: Transistores bipolares y de efecto de campo. Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica 2.1 Transistor Bipolar 2.2 Configuraciones del transistor bipolar y de efecto de campo Polarización en CD Límites de operación y hoja de especificaciones Punto Q Polarización con una y dos fuentes. 2.3 Aplicaciones del Transistor bipolar y de efecto de campo Como interruptor Como amplificador Actividades de aprendizaje (que hace el alumno) Conocerá el principio de funcionamiento del transistor bipolar (BJT) en unión NPN y PNP. Conocerá el principio de funcionamiento del transistor efecto de campo canal N y P. Conocerá las configuraciones básicas del BJT. Conocerá las configuraciones básicas del FET. Aplicará el uso del transistor BJT y FET como interruptor. Aplicará el uso del transistor BJT y FET como amplificador. Calculará la ganancia de voltaje y la ganancia de corriente en las diferentes configuraciones del transistor. Diseñará y construirá un amplificador en pequeña señal mediante BJT y/o FET. Actividades de enseñanza (que hace docente) Realizará la introducción a la unidad remarcando los conceptos de construcción, configuraciones y polarización de los transistores. Solicitará al grupo realizar la búsqueda, selección y análisis de los subtemas de la unidad en las distintas fuentes bibliográficas propuestas. Organizará al grupo en equipos para analizar la información y la presenten en una plenaria utilizando las Tics. Preparará la práctica a realizar por los alumnos. Evaluará y registrará el desempeño de cada alumno. Desarrollo de competencias genéricas Capacidad para comunicarse por escrito. Capacidad de solucionar ejercicios individuales y por equipos. Capacidad de relacionar y aplicar de los conocimientos en la práctica. Horas teórico práctic a

8 Indicadores de alcance Valor del indicador A. Práctica. 30% B. Tareas 30% C. Examen 40% 4.2a Niveles de desempeño Desempeño alcanzada Nivel de desempeño Excelente Notable Bueno Indicadores de alcance - Realiza y entrega investigación documental de transistor Bipolar cumpliendo con la estructura solicitada y sustentando en fuentes de consulta académicas. - Entrega reporte de investigación individual sobre configuraciones del transistor bipolar y de efecto de campo. cumpliendo con la estructura solicitada y obtenida en fuentes de consulta confiables - Realiza y entrega un examen obteniendo puntuación aprobatoria. - Realiza y entrega investigación documental de transistor Bipolar pero no cumple con la estructura solicitada y sustentando en fuentes de consulta académicas. - Entrega reporte de investigación individual sobre configuraciones del transistor bipolar y de efecto de campo. cumpliendo con la estructura solicitada y obtenida en fuentes de consulta confiables - Realiza y entrega un examen obteniendo puntuación aprobatoria. - Realiza y entrega investigación documental de transistor Bipolar pero no cumple con la estructura solicitada y sustentando en fuentes de consulta académicas. - Entrega reporte de investigación individual sobre configuraciones del transistor bipolar y de efecto de campo pero no cumple con la estructura solicitada y obtenida en fuentes de consulta confiables Valoración numérica

9 no alcanzada Suficiente Insuficiente - Realiza y entrega un examen obteniendo puntuación aprobatoria. - Realiza y entrega investigación documental de transistor Bipolar pero no cumple con la estructura solicitada y sustentando en fuentes de consulta académicas. - Entrega reporte de investigación individual sobre configuraciones del transistor bipolar y de efecto de campo, pero no cumple con la estructura solicitada y obtenida en fuentes de consulta confiables - Realiza y entrega un examen obteniendo una puntuación mínima aprobatoria No realiza alguna o cumple con el mínimo de los indicadores. 69 o menos 4.2b Matriz de evaluación Evidencia de aprendizaje % Indicador de alcance Evaluación formativa de la competencia A B C 30% X El docente revisará la investigación documental Investigación. previo a la entrega sumativa para la retroalimentación. Reporte 30% X El docente el reporte previo a la entrega sumativa para la retroalimentación. Examen 40% X El docente revisará el examen previo a la entrega sumativa para la retroalimentación. Total 30% 30% 40%

10 No.: 3 Descripción: Amplificadores Operacionales Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica Actividades de aprendizaje (que hace el alumno) Actividades de enseñanza (que hace docente) Desarrollo de competencias genéricas Horas teórico práctic a 3.1 Arquitectura de un Amplificador Operacional. 3.2 Tipos de Amplificadores Operacionales. 3.3 Especificaciones de los Amplificadores operacionales. 3.4 Aplicaciones Básicas de los Amplificadores operacionales Comparador Seguidor Inversor No Inversor Sumador y Restador. Investigará el funcionamiento de los amplificadores operacionales. Comprenderá la estructura de un amplificador operacional. Resolverá ejercicios de circuitos no lineales con amplificadores operacionales en las diferentes configuraciones. Utilizará los modelos de las configuraciones básicas en el tratamiento, procesamiento y acondicionamiento de señales de tensión. Construirá con el Realizará la introducción a la unidad remarcando la arquitectura de un amplificador operacional, sus tipos, especificaciones y aplicaciones. Solicitará al grupo realizar la búsqueda, selección y análisis de los subtemas de la unidad en las distintas fuentes bibliográficas propuestas. Organizará al grupo en equipos para analizar la información y la presenten en una plenaria utilizando las Tics. Preparará las practicas a realizar por los alumnos. Capacidad de solucionar ejercicios individuales y por equipos. Capacidad de relacionar y aplicar de los conocimientos en la práctica

11 3.4.6 Diferenciador Integrador. amplificador operacional un Inversor, no inversor, sumador, restador, comparador, integrador, diferenciador. Evaluará y registrará el desempeño de cada alumno. Indicadores de alcance Valor del indicador A. Práctica. 30% B. Actividades en clase 30% C. Examen 40% 4.3a Niveles de desempeño Desempeño alcanzada Nivel de desempeño Excelente Notable Indicadores de alcance Realiza y entrega una investigación documental sobre los Tipos de Amplificadores Operacionales cumpliendo con la estructura solicitada y sustentando en fuentes de consulta académicas. Realiza y entrega en tiempo y forma el total de ejercicios y actividades de clase. Realiza y entrega un examen obteniendo puntuación aprobatoria. Realiza y entrega una investigación documental sobre los Tipos de Amplificadores Operacionales, pero no cumple con la estructura solicitada y sustentando en fuentes de consulta académicas. Realiza y entrega en tiempo y forma el total de ejercicios y actividades de Valoración numérica

12 no alcanzada Bueno Suficiente Insuficiente clase. Realiza y entrega un examen obteniendo puntuación aprobatoria. Realiza y entrega una investigación documental sobre los Tipos de Amplificadores Operacionales, pero no cumple con la estructura solicitada y sustentando en fuentes de consulta académicas. Realiza, pero no entrega en tiempo y forma el total de ejercicios y actividades de clase. Realiza y entrega un examen obteniendo puntuación aprobatoria. Realiza y entrega una investigación documental sobre los Tipos de Amplificadores Operacionales, pero no cumple con la estructura solicitada y sustentando en fuentes de consulta académicas. Realiza, pero no entrega en tiempo y forma el total de ejercicios y actividades de clase. Realiza y entrega un examen y obtiene una mínima aprobatoria. No realiza alguna o cumple con el mínimo de los indicadores o menos

13 4.3b Matriz de evaluación Evidencia de aprendizaje % Indicador de alcance Evaluación formativa de la competencia A B Investigación. 20% X El docente revisará la investigación previos a la entrega sumativa para la retroalimentación. Ejercicios 20% X El docente revisará los ejercicios previos a la entrega sumativa para la retroalimentación. Examen 60% X El docente revisará el examen previo a la entrega sumativa para la retroalimentación. Total 40% 60%

14 No.: 4 Descripción: Optoelectrónica y Dispositivos de Potencia Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica Actividades de aprendizaje (que hace el alumno) Actividades de enseñanza (que hace docente) Desarrollo de competencias genéricas Horas teórico práctic a 4.1 Dispositivos optoelectrónicos Fotodiodo Fotorresistencia Fototransistor Optoacopladores. 4.2 Dispositivos electrónicos de Potencia SCR 4.2.2TRIAC DIAC Transistores IGBT. 4.3 Aplicaciones de Dispositivos de Potencia. Investigará, expondrá y discutirá el funcionamiento de los dispositivos optoelectrónicos básicos. Realizar un cuadro comparativo de las características de los dispositivos optoelectrónicos. Identificará las características de los dispositivos de IGBT, SCR y TRIAC. Investigará y resumirá condiciones de disparo y bloqueo, para dispositivos de potencia, en cargas resistivas e inductivas. Construirá un control de iluminación para un foco de CA, mediante el uso de tiristores Realizará la introducción a la unidad remarcando la diferencia entre los dispositivos de potencia en electrónica analógica. Solicitará al grupo realizar la búsqueda, selección y análisis de los subtemas de la unidad en las distintas fuentes bibliográficas propuestas. Organizará al grupo en equipos para analizar la información y la presenten en una plenaria utilizando las TIC s. Preparará la practicas a realizar por los alumnos. Evaluará y registrará el desempeño de cada alumno. Capacidad de sintetizar la información. Capacidad de solucionar ejercicios individuales y por equipos. Capacidad de relacionar y aplicar de los conocimientos en la práctica

15 Indicadores de alcance Valor del indicador 4.4a Niveles de desempeño Práctica 30% Actividades en clase 30% Examen 40% Desempeño alcanzada Nivel de desempeño Excelente Notable Bueno Indicadores de alcance - Realiza y entrega investigación documental sobre el funcionamiento de los dispositivos optoelectrónicos básicos cumpliendo con la estructura solicitada y sustentando en fuentes de consulta académicas. - Realiza y entrega en tiempo y forma el total de tareas y actividades de clase. - Realiza y entrega un examen obteniendo puntuación aprobatoria. - Realiza y entrega investigación documental sobre el funcionamiento de los dispositivos optoelectrónicos básicos, pero no cumple con la estructura solicitada y sustentando en fuentes de consulta académicas. - Realiza y entrega en tiempo y forma el total de tareas y actividades de clase. Realiza y entrega un examen obteniendo puntuación aprobatoria. - Realiza y entrega investigación documental sobre el funcionamiento de los dispositivos optoelectrónicos básicos, pero no cumple con la estructura solicitada y sustentando en fuentes Valoración numérica

16 no alcanzada Suficiente Insuficiente de consulta académicas. - Realiza, pero no entrega en tiempo y forma el total de tareas y actividades de clase. Realiza y entrega un examen obteniendo puntuación aprobatoria. - Realiza y entrega investigación documental sobre el funcionamiento de los dispositivos optoelectrónicos básicos, pero no cumple con la estructura solicitada y sustentando en fuentes de consulta académicas. - Realiza, pero no entrega en tiempo y forma el total de tareas y actividades de clase. Realiza y entrega un examen obteniendo una puntuación mínima aprobatoria. No realiza alguna o cumple con el mínimo de los indicadores o menos 4.4b Matriz de evaluación Evidencia de aprendizaje % Indicador de alcance Evaluación formativa de la competencia A B C X El docente revisará la investigación documental Investigación 30% previo a la entrega sumativa para la retroalimentación. Cuadro comparativo 15% X El docente revisara el cuadro comparativo previo a la entrega sumativa para la retroalimentación. Resumen 15% X El docente revisará el resumen previo a la entrega sumativa para la retroalimentación. Examen 40% X El docente revisará el examen previo a la entrega sumativa para la retroalimentación Total 30% 30% 40%

17 5. Fuentes de información y apoyos didácticos Fuentes de información: 1.Boylestad, R. y Nashelsky L. (2009). Electrónica, Teoría de circuitos (8ª Ed.). México. Pearson Educación. 2. Coughlin, R.(1999). Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales (6ª Ed.). México. Pearson Educación. 3. Malvino, A. (2007). Principios de electrónica (7ª Ed.). México. Mc Graw Hill. 4. Pérez J., Hilario A. y Castro M. (2006). Simulación y Electrónica Analógica. Prácticas y problemas (2ª Ed.). México. Ra-Ma, 5. Savant R. (2000). Diseño Electrónico (3ª Ed.). México. Prentice Hall. 6. Boylestad Robert L., Nashelsky Louis (2009)Electrónica Teoría de Circuitos y Dispositivos Electrónicos, México, Décima edición, Editorial Prentice Hall Apoyos didácticos: Pintarrón. Cañón. Computadora. Internet. Diapositivas Calendarización de evaluación en semanas

18