ELECTRÓNICA ANALÓGICA. Guía Docente Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática

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1 ELECTRÓNICA ANALÓGICA Guía Docente Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática

2 ÍNDICE 1.- Datos de identificación....- Descripción y Objetivos Generales Requisitos previos Competencias Resultados de aprendizaje Actividades formativas y metodología Contenidos Evaluación del aprendizaje Propuesta de actuaciones específicas Bibliografía comentada Normas específicas de la asignatura Consultas y atención al alumnado FLORIDA UNIVERSITÀRIA Este material docente no podrá ser reproducido total o parcialmente, ni transmitirse por procedimientos electrónicos, mecánicos, magnéticos o por sistemas de almacenamiento y recuperación informáticos o cualquier otro medio, ni prestarse, alquilarse o cederse su uso de cualquier otra forma, con o sin ánimo de lucro, sin el permiso previo, por escrito, de FLORIDA CENTRE DE FORMACIÓ, S.C.V. 1

3 1.- Datos de identificación Asignatura Materia/Módulo Carácter/tipo de formación Electrónica Analógica Electrónica Industrial / Módulo de Especialidad Electrónica y Automática Obligatoria/Presencial ECTS 7.5 Titulación Curso/Semestre Unidad Profesorado Idioma en el que se imparte Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática Segundo curso / Primer semestre Ingeniería Nombre: Antonio Ortega Valera Mail: aortega@florida-uni.es Despacho: D..6 Horario de atención: Martes entre 18.30h y 19.00h. Miércoles entre 10.15h y 11.15h. Miércoles entre 17.30h y 18.00h. (*) se recomienda concertar cita tutoría vía . Castellano.- Descripción y Objetivos Generales Esta asignatura introduce al alumnado en el estudio de las características estáticas y dinámicas de señales eléctricas analógicas así como sistemas de procesado de dichas señales. Se estudiarán las características estáticas de los sistemas analógicos de procesado así como su comportamiento en frecuencia. Los sistemas estudiados estarán basados en transistores, amplificadores operacionales y componentes pasivos. Se estudiarán sistemas lineales de amplificación y filtrado. Asimismo se analizarán sistemas no lineales basados en amplificadores operacionales. Electrónica Analógica (7,5 ECTS) es una asignatura de carácter obligatorio que junto a Electrónica de Potencia (7,5 ECTS) y Electrónica Digital (7,5 ECTS) conforman la materia Electrónica Industrial (7 ECTS) que pertenece, a su vez, al módulo de especialidad de electrónica y automática (60 ECTS). El objetivo general de la asignatura consiste principalmente en capacitar al alumno para el análisis y diseño, tanto teórico como experimental, de cualquier sistema de procesado analógico de señal eléctrica. 3.- Requisitos previos Estos conocimientos pueden ser de carácter general o específico y deben ser consecuencia lógica del proceso de enseñanza-aprendizaje seguido por el alumno durante su vida académica. Por otra parte la mayor parte de los conocimientos específicos previos serán aportados por asignaturas previas como Electricidad, Tecnología Eléctrica y sobre todo Tecnología Electrónica.

4 CONOCIMIENTOS GENÉRICOS PREVIOS: Adecuada capacidad de expresión oral y escrita. Dominio de operadores matemáticos fundamentales: resolución de ecuaciones lineales. resolución de ecuaciones no lineales. manejo de polinomios. métodos de resolución de sistemas de ecuaciones. CONOCIMIENTOS ESPECÍFICOS PREVIOS: Componentes eléctricos pasivos. Conexionado serie y conexionado paralelo de componentes pasivos. Corriente continua y corriente alterna. Método de nudos y mallas. Principio de superposición. Equivalentes de Thevenin y Norton. Teorema de Millman. Semiconductores: Diodo, transistor, etc. Amplificador operacional. Nota: Los alumnos que presenten alguna carencia en los conocimientos descritos podrán, si lo desean, recibir atención personalizada por parte del profesor en las horas habilitadas. 4.- Competencias COMPETENCIAS MODELO EDUCATIVO FLORIDA G1. Uso de las TICs G. Comunicación oral G3. Comunicación escrita G5. Trabajo en Equipo G9. Iniciativa, Innovación y Creatividad COMPETENCIAS DEL TÍTULO BÁSICAS Y GENERALES 66G. Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento. 64G. Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial. ESPECÍFICAS 4E. Conocimiento de los fundamentos y aplicaciones de la electrónica analógica. 45E. Conocimiento aplicado de instrumentación electrónica. 46E. Capacidad para diseñar sistemas electrónicos analógicos, digitales y de potencia. 3

5 5.- Resultados de aprendizaje RESULTADOS DE APRENDIZAJE R1. El alumno pone en práctica técnicas y procedimientos habituales en un laboratorio de electrónica utilizando correctamente el material e instrumentos disponibles. R. El alumno aplica criterios adecuados para la selección de componentes, tanto activos como pasivos y maneja catálogos de fabricantes, hojas de características, notas de aplicación, etc... R3. El alumno diseña y/o implementa circuitos analógicos basados en los dispositivos activos más importantes: diodo, transistor bipolar, FET, MOS y amplificador operacional. R4. El alumno resuelve de forma escrita ejercicios y problemas electrónicos usando la terminología técnica adecuada. R5. El alumno participa en equipos de trabajo, fomentando aptitudes para la empatía, la negociación y la optimización del tiempo. R6. El alumno expone de forma efectiva ejercicios y problemas electrónicos en un entorno de debate R7. El alumno tiene un comportamiento adecuado en su entorno de trabajo cumpliendo temporizaciones establecidas, turnos de palabra y mantiene una actitud proactiva durante el desarrollo de las clases. R8. El alumno aporta soluciones propias y novedosas que no han sido trabajadas explícitamente en las sesiones teórico-prácticas COMPETENCIAS G1, G3, G5, 45E G1, 4E, 46E, 66G G5, 4E, 46E, 64G G3, 4E, 46E G, G5, G9 G, G3 G5, G9 G9, 4E, 46E, 64G 6.- Actividades formativas y metodología El volumen de trabajo del alumnado en la asignatura es equivalente a 5 horas por cada uno de los créditos. Corresponden por lo tanto a un total de horas atendiendo al valor de 7.5 créditos estipulados para la asignatura. Esta carga de trabajo se concreta entre: Actividades formativas presenciales (clases teóricas y prácticas, seminarios, proyectos integrados, tutoría,...). 66 horas. Actividades formativas de trabajo autónomo (estudio y preparación de clases, elaboración de ejercicios, proyectos, preparación de lecturas, preparación de exámenes...) horas. 4

6 De acuerdo con lo formulado, el trabajo queda distribuido entre las siguientes actividades y porcentajes de aplicación: ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO PRESENCIAL Modalidad Organizativa CLASE TEÓRICA Metodología Exposición de contenidos por parte del profesorado. Porcentaje 15% CLASES PRÁCTICAS LABORATORIO SEMINARIOS / TALLERES TRABAJO EN EQUIPO / PROYECTO INTEGRADO TUTORÍA Sesiones grupales de trabajo supervisadas por el profesorado. (Construcción significativa del conocimiento mediante la interacción y la actividad del alumno/a) Actividades realizadas en espacios con equipamiento especializado. Sesiones de investigación sobre la didáctica del aula. Sesiones monográficas supervisadas y con participación compartida. Seminarios de desarrollo de competencias específicas o transversales. Realización de un proyecto para resolver un problema o abordar una tarea mediante la planificación, diseño y realización de una serie de actividades. Atención personalizada y en pequeño grupo. Instrucción realizada con el objetivo de revisar, reconducir materiales de clase, aprendizaje y realización de trabajos, etc. Consultas puntuales del alumnado. Tutorías programadas TOTAL (40% del total) 100% 30% 0% 5% 5% 5% ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO AUTÓNOMO Modalidad Organizativa TRABAJO EN GRUPO TRABAJO INDIVIDUAL / AUTÓNOMO Metodología Preparación individual y en grupo de ensayos, resolución de problemas, proyectos, etc. Para entregar y exponer en las clases prácticas. Estudio del alumno/a. Porcentaje 40% 60% TOTAL (60% del total) 100% 5

7 7.- Contenidos Relación de contenidos Tema 1: CARACTERIZACIÓN DE LAS SEÑALES ANALÓGICAS. 1. Introducción. Tipo de señales 3. Características de las señales eléctricas 3.1 Amplitud, nivel y rango 3. Impedancia de salida 3.3 Equivalentes de Norton y Thevenin 3.4 Señal de tensión 3.5 Señal de corriente 3.6 Topología de las señales 3.7 Ancho de banda 4. Ejemplos sensores comerciales 4.1 Sensor AD Sensor LM35 Tema : SISTEMA DE PROCESADO ANALÓGICO. 1. Introducción. Relación entrada-salida.1 Función de transferencia. Sensibilidad, rango y saturación 3. Topología de la entrada 3.1 Entrada diferencial y no diferencial 3. Selección de entrada para sistema de procesado 4. Errores en un sistema de procesado 4.1 Unidades utilizadas para los errores 4. Tipos de error 4.3 Errores en sistemas de procesado analógico Tema 3: BLOQUES FUNCIONALES 1. Funciones lineales y no lineales. Bloque Amplificador 3. Bloque Atenuador 4. Bloque seguidor 5. Bloque Sumador 6. Bloque Restador 7. Conversión V-I e I-V 8. Efecto de la adaptación de impedancias 9. Filtrado de frecuencias 10. Respuesta en frecuencia Tema 4: AMPLIFICADORES OPERACIONALES I. 1. El Amplificador operacional real. El AO en bucle cerrado 3. Seguidor o buffer de tensión 4. Amplificador inversor 5. Amplificador no inversor 6. Amplificador diferencial 7. Amplificador de instrumentación 6

8 8. Asociación de amplificadores Tema 5: AMPLIFICADORES OPERACIONALES II. 1. El convertidor I-V (corriente-tensión). El convertidor V-I (tensión-corriente) 3. Sumadores basados en AO 4. Restador basado en AO 5. Integrador basado en AO 6. Derivador basado en AO 7. Filtrado analógico basado en AOs Tema 6: AMPLIFICADORES OPERACIONALES. APLICACIONES NO LINEALES. 1. Introducción.. AO en lazo abierto (detector de umbral) 3. Comparadores con histéresis. 4. Multivibrador 5. Rectificadores activos (de precisión) 6. Amplificador logarítmico 7. Amplificador exponencial o antilogarítmico Tema 7: FUENTES DE ALIMENTACIÓN 1. Introducción.. Transformador. 3. Rectificador. 4. Filtrado. 5. Estabilizador. 6. Regulador. 7. Regulador integrado. 7

9 Planificación temporal Obsérvese que la duración total de las actividades presenciales está adaptada al calendario de la asignatura para el curso descontado festividades, tutorías, exámenes y exposición del proyecto integrado. Los porcentajes son acordes a lo expuesto en el apartado 6. ACTIVIDADES FORMATIVAS RESULTADOS DE APRENDIZAJE TEMAS Clases teóricas R9, R10 Tema 1 Tema Tema 3 Tema 4 Tema 5 Tema 6 Tema 7 Clases prácticas R3, R4, R5, R6 Tema 1 Tema Tema 3 Tema 4 Tema 5 Tema 6 Nº DE SESIONES (horas)

10 Laboratorio R1, R, R3, R4, R5, R10 Tema 1 Tema Tema 4 Tema 5 Proyecto integrado/ejercicios grupales R7, R8, R9, R10 Tema Tema 1-4 Tema 3-5 Tema Evaluación del aprendizaje Sistema de evaluación SISTEMAS DE EVALUACIÓN Y CUALIFICACIÓN Instrumentos de evaluación Pruebas escritas (pruebas de desarrollo) Resultados de aprendizaje evaluados R3,R4,R8 Porcentaje 30% (55%) * Informes y resultados de prácticas R1,R,R3,R4,R5,R8 0% (0%) * Portafolios (test y ejercicios grupales) R3,R4,R5,R7,R9,R10 5% (5%) * Proyecto Integrado R3,R4,R5,R6,R7,R8 5% (0%) * Los porcentajes entre paréntesis serán aplicados al alumnado exento de la realización del proyecto integrado de º curso de GIEIA. Sistema de Calificación Los diferentes instrumentos de evaluación se calificarán con una nota numérica sobre 10. Para poder superar la asignatura, la media ponderada de las notas obtenidas deberá ser igual o superior a 5. 1ª Convocatoria En esta convocatoria se realizará la evaluación continua, que supondrá el 70% de la para el alumnado que realice el proyecto integrado y el 45% en el alumnado exento de PI. Además, teniendo en cuenta que cada uno de los instrumentos evalúa diferentes resultados de aprendizaje será necesario obtener una nota media igual o superior al 4 en cada uno de los instrumentos para aprobar la asignatura. 9

11 ª Convocatoria En esta convocatoria el alumno podrá optar por guardar la nota del proyecto integrado (peso del 5%) de manera que se realizaría un examen teórico-práctico con un peso del 75% de la nota final. En caso de no guardar la nota del proyecto integrado el examen tendrá un peso del 100% de la nota. 9.- Propuesta de actuaciones específicas Consideramos actuaciones específicas a aquellos casos en los que el rendimiento académico del alumno puede verse afectado por circunstancias laborales, irregularidades académicas y otras situaciones personales puntuales. Es muy importante que para poder atender por parte del profesor estas situaciones específicas, el alumno deberá informar de las mismas debidamente en tiempo y forma. Los criterios de actuación en todos los casos se basarán en los siguientes ámbitos: Disponibilidad de materiales de trabajo: Todos los materiales utilizados en el aula estarán disponibles en Florida Campus durante todo el curso académico. Seguimiento académico y medio de comunicación: El alumno podrá utilizar el correo electrónico y/o foros de la plataforma Florida Campus habilitados. A nivel presencial el alumno podrá acudir a las horas de consulta de la asignatura mediante cita previa. Métodos, criterios e instrumentos de evaluación: En principio se mantendrán los mismos instrumentos de evaluación que para el resto de alumnos, pero pueden variarse si es necesario los plazos y modos de entrega de las actividades no presenciales evaluables. 10. Bibliografía comentada BÁSICA Introducción al diseño y análisis de sistemas analógicos. Beatriz Trénor y Arturo Gil. Editorial UPV. ISBN Libro con la teoría mínima indispensable y multitud de problemas resueltos de la totalidad de los temas de la asignatura. 10

12 Problemas resueltos de electrónica analógica. Beatriz Trénor, Arturo Gil y Salvador Orts. Editorial UPV. ISBN Libro de problemas resueltos de la totalidad de los temas de la asignatura. COMPLEMENTARIA Amplificadores Operacionales: Problemas resueltos. Juan A. Martínez Cerver y otros. Editorial UPV. ISBN Libro con problemas resueltos de los temas 4, 5 y 6. Electrónica: Teoría de circuitos Robert L. Boylestad, Louis Nashelsky Editorial Pearson. ISBN: Libro con la teoría mínima indispensable y multitud de problemas resueltos de los temas 4, 5, 6, 7 y 8. Enlaces: Revistas: Elektor, etech 11. Normas específicas de la asignatura Las sesiones de laboratorio son obligatorias. Tanto la elaboración de prácticas de laboratorio como la presentación de la memoria correspondiente se realizará en parejas o de informa individual, según indicaciones del profesor. La falta de puntualidad en la asistencia a las sesiones de laboratorio o incumplimiento de los plazos de entrega de memorias es susceptible de ser penalizado según criterio del profesor. Se habilitará una sesión de laboratorio al final del semestre para que los alumnos puedan recuperar prácticas no realizadas o realizadas deficientemente. Los test y los ejercicios grupales no son obligatorios, pero la nota media debe ser superior a Consultas y atención al alumnado Las citas se concertarán previamente, por correo electrónico para garantizar la atención Para estudiar la posibilidad de concertar cita otros días/horas, se debe consultar disponibilidad horaria, vía . 11