MINISTERIO DE EDUCACIÓN DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN TÉCNICA Y PROFESIONAL. FAMILIA DE ESPECIALIDADES: INFORMÁTICA Y LAS TELECOMUNICACIONES. ESPECIALIDADES: TELECOMUNICACIONES ELECTRÓNICA PROGRAMA DE LA ASIGNATURA: ELECTRÓNICA BÁSICA NIVEL: TÉCNICO MEDIO ESCOLARIDAD INICIAL: 9º y 12º GRADO AUTORES: MSc. María del Rosario Prado Morejón. Lic. Manuel Santander Lastayo. Lic. Pedro Gabriel Caraballoso Valdivieso. Lic. Narmi Pedroso Jiménez. 2009 Año del 50 Aniversario del triunfo de la Revolución Orientaciones Generales de la Asignatura.
La asignatura ELECTRÓNICA BÁSICA está ubicada en el grupo II del Plan de Estudio para los alumnos que ingresen en las familias de especialidades Energética e Informática y las Comunicaciones de la ETP a partir del curso 2009 2010; por lo que debe proporcionar la adquisición de conocimientos, y el desarrollo de habilidades y hábitos que contribuyan a garantizar la formación profesional básica de los estudiantes y que les sirvan de base para adquirir y desarrollar los correspondientes a su formación profesional específica. En la asignatura se caracterizan los componentes de los circuitos electrónicos y se estudia la aplicación de diversos métodos para realizar el cálculo o la medición de magnitudes y/o parámetros, con el fin de que los alumnos cuenten con los elementos necesarios para analizar el funcionamiento de circuitos electrónicos en diferentes regímenes de trabajo y ante diferentes tipos de estímulo. Es necesario precisar, que para que el estudiante analice el funcionamiento de las redes estudiadas, como habilidad principal a desarrollar con la asignatura, se requiere que sea capaz de ejecutar las siguientes operaciones o acciones: 1) Identificar el circuito a partir de los elementos que lo componen y la forma en que están conectados. 2) Interpretar la documentación técnica necesaria para obtener información de los dispositivos o circuitos analizados. 3) Interpretar el comportamiento de los elementos que componen el circuito, de acuerdo con la forma en que están conectados, sus características particulares, el estado del circuito y el tipo de estímulo aplicado. 4) Calcular diferentes magnitudes y/o parámetros, según sea necesario, conocidos los valores y características de los elementos del circuito y la forma en que están conectados, así como los valores de las fuentes (estímulos aplicados); para lo cual podrán aplicar los diferentes métodos estudiados, basados en las leyes, teoremas, propiedades y métodos generales. 5) Medir magnitudes y/o parámetros, según sea necesario, en condiciones de laboratorio, mediante los diferentes métodos estudiados, con el cumplimiento de las normas de seguridad, a partir del diseño y montaje de los medios y dispositivos de medición. 6) Determinar magnitudes y/o parámetros a partir del empleo de algún simulador, para lo cual será necesario aplicar los conocimientos técnicos propios de la asignatura y aquellos que le permitan emplear la computación como herramienta para realizar el análisis del funcionamiento de los circuitos estudiados. 7) Interpretar físicamente los resultados de los cálculos y/o mediciones realizados, para hacer una valoración de los mismos y arribar a conclusiones, según los requerimientos técnico-económico-ambientales, el gusto estético, la honestidad y otros valores en correspondencia con su futura profesión y la moral de nuestra sociedad socialista. 1
8) Interpretar el funcionamiento del circuito a partir de los resultados de las operaciones ejecutadas anteriormente. Para llegar a dar cumplimiento al objetivo no necesariamente tendrán que ser ejecutadas siempre todas las acciones anteriormente descritas, puede que en ocasiones se requiera realizar solo algunas de ellas. Para cumplir los objetivos de la asignatura es necesario que los alumnos dominen contenidos específicos recibidos en Física, Matemática, Circuitos Eléctricos e Informática. No existe un texto que recoja todos los temas abordados en la asignatura, por lo que se recomienda consultar la bibliografía complementaria propuesta. Durante el curso 2010 2011 el colectivo de autores del programa se propone elaborar materiales para el estudio de la asignatura. El Sistema de evaluación se ajustará a la Resolución Ministerial vigente para el grupo evaluativo No. 2. Todos los núcleos de conocimientos (Unidades) son básicos y evaluables. Objetivos Generales de la Asignatura Analizar el funcionamiento de circuitos electrónicos, a partir de las características de los elementos que los componen, de su configuración, régimen de trabajo y estímulo aplicado; teniendo en cuenta la valoración del mismo según los requerimientos técnico-económico-ambientales, en correspondencia con su futura profesión y la moral de nuestra sociedad socialista. Contribuir al desarrollo de la cultura energética de los estudiantes a través de una sólida formación profesional que los capacite para asimilar los métodos y técnicas modernas de la revolución científico técnica empleándolos en la construcción de nuestra sociedad socialista, y valorando justamente el desarrollo tecnológico y social alcanzado. Contribuir a desarrollar las formas del pensamiento lógico y la capacidad de razonamiento de los alumnos, a través de habilidades para la aplicación de los conceptos, métodos, algoritmos en el análisis de los problemas propuestos y la evaluación crítica de los resultados. Contribuir a desarrollar el gusto estético, cualidades y normas morales propias de la profesión, entre las que se destaca lo referente al ahorro de energía y protección del medio ambiente. Plan temático: Asignatura: Electrónica Básica 2
Familia de Especialidades: Informática y las Comunicaciones. Especialidades: Electrónica, Telecomunicaciones y Automática. Escolaridad de ingreso: 9º y 12º Grado Año: 2do. Semanas Lectivas: 40 Frecuencia semanal:.6 Total de horas de la asignatura: 240 horas No. Unidad Horas A Contenidos teórico-prácticos a desarrollar Total Teoría Práctica 1 Dispositivos electrónicos fundamentales. 66 60 6 2 Amplificadores 60 56 4 3 Osciladores. 30 26 4 4 Fuentes de alimentación. 40 36 4 Subtotal 124 178 18 Consolidación. 24 Cuatro Controles Parciales. 8 Reserva 12 Total de horas 240 178 18 Plan analítico: Objetivos por año. 2do. Año. Analizar el funcionamiento de circuitos electrónicos, a partir de las características de los elementos que los componen, de su configuración, régimen de trabajo y estímulo aplicado; teniendo en cuenta la valoración del mismo según los requerimientos técnico-económico-ambientales, en correspondencia con su futura profesión y la moral de nuestra sociedad socialista. Se trabajará para contribuir al cumplimiento de los otros objetivos generales de la asignatura. Sistema de habilidades del año. 2do. Año. Analizar el funcionamiento de diferentes circuitos electrónicos, para lo cual será necesario que el estudiante sea capaz de: Identificar el circuito a partir de los elementos que lo componen y la forma en que están conectados. Interpretar la documentación técnica necesaria para obtener información de los dispositivos o circuitos analizados. Interpretar el comportamiento de los elementos que componen el circuito, de acuerdo con la forma en que están conectados, sus características particulares, el estado del circuito y el tipo de estímulo aplicado. 3
Calcular diferentes magnitudes y/o parámetros, según sea necesario, conocidos los valores y características de los elementos que componen el circuito y la forma en que están conectados, así como los valores de las fuentes (estímulos aplicados); para lo cual será necesario aplicar los diferentes métodos estudiados, basándose en las leyes, teoremas, propiedades y métodos generales. Medir magnitudes y/o parámetros, según sea necesario, mediante los diferentes métodos estudiados, en condiciones de laboratorio con el cumplimiento de las normas de seguridad, a partir del diseño y montaje de los medios y dispositivos de medición. Determinar magnitudes y/o parámetros a partir del empleo de algún simulador, para lo cual será necesario aplicar los conocimientos técnicos propios de la asignatura y aquellos que le permitan emplear la computación como herramienta para realizar el análisis del funcionamiento de los circuitos estudiados. Interpretar físicamente los resultados de los cálculos y/o mediciones realizados, para hacer una valoración de los mismos y arribar a conclusiones, según los requerimientos técnico-económico-ambientales, el gusto estético, la honestidad y otros valores en correspondencia con su futura profesión y la moral de nuestra sociedad socialista. Interpretar el funcionamiento del circuito a partir de los resultados de las operaciones ejecutadas anteriormente. Unidad 1: Dispositivos electrónicos fundamentales. Objetivo: Caracterizar los principales dispositivos electrónicos empleados actualmente, a partir de sus partes, principio de funcionamiento y características Volt Ampere, contribuyendo al desarrollo de la cultura energética de los estudiantes a través de una sólida formación profesional que los capacite para asimilar los métodos y técnicas modernas de la revolución científico técnica empleándolos en la construcción de nuestra sociedad socialista, y valorando justamente el desarrollo tecnológico y social alcanzado. Sistema de habilidades: Identificar cada dispositivo a partir de su símbolo y/o del objeto real, así como sus partes componentes. Interpretar físicamente el funcionamiento de cada dispositivo teniendo en cuenta los procesos de conducción en semiconductores, la forma de polarización empleada, las características Volt Ampere y/o datos técnicos extraídos de manuales. Seleccionar el dispositivo adecuado de acuerdo con la función que se necesita que desempeñe en una aplicación dada, teniendo en cuenta sus limitaciones y los requerimientos técnicos y económicos. 4
Determinar cuando el dispositivo empleado está funcionando incorrectamente a partir del resultado de mediciones realizadas, precisando el tipo de falla que presenta. Sistema de conocimientos. Generalidades de los semiconductores. Conducción en semiconductores intrínsecos y extrínsecos. DIODOS SEMICONDUCTORES. Unión P-N como diodo. Símbolo y partes. Polarización directa e inversa. Curva característica estática. Corriente directa e inversa. Tensión de inicio de conducción, tensión de pico inverso y tensión de ruptura. Influencia de la temperatura sobre la característica estática del diodo. Diodo de Si y Ge. Circuito básico con diodo como rectificador. Resistencia estática, resistencia dinámica, capacidad de difusión y capacidad de barrera. Otros diodos: diodo Zener, Varicap, Túnel. Símbolos, polarización y aplicaciones. Diodos de alta frecuencia. Rectificadores de selenio y óxido de cobre. Símbolo y estructura. Uso de manuales. Ejemplos prácticos. Averías en los dispositivos semiconductores: en el montaje, uniones abiertas y uniones en cortocircuito. Detección de las averías. Aplicaciones prácticas. Ejercicios. TRANSISTORES BIPOLARES. Introducción. El transistor de unión. Transitores PNP y NPN. Símbolos, elementos y barrera de potencial. Polarización de las uniones. Régimen de operación: Amplificador y conmutador. Corrientes internas y externas del transistor. Relación entre estas. Metodología para determinar tipo de transistor (PNP o NPN) y elementos (Base, Emisor y Colector). Configuraciones básicas del transistor BC, EC, CC. Configuración base común (BC). Características de entrada y salida, zonas de operación y ganancia de corriente alfa. Configuración emisor común (EC). Características de entrada y salida, zonas de operación y ganancia de corriente alfa y beta. Configuración colector común (CC). Características de entrada y salida. Zonas de operación. Ganancia de corriente. Circuitos de polarización del transistor. Polarización fija. Polarización base-colector. Polarización automática. Diferencia entre los circuitos de Polarización. Circuitos de compensación mediante diodos. Compensación de Vee y Ico. El transistor bipolar como amplificador. Amplificador EC. Características. Posibles fallas. TRANSISTORES UNIPOLARES. Introducción. Transistor de efecto de campo (FET). Estructuras y símbolos de los FET de canal N y canal P. Elementos: Puerta, fuente y drenador. Función. Polarización del FET. Características de salida. Regiones de trabajo: región de contracción, región de corriente constante y región de corte. Configuraciones básicas del FET): puerta común, fuente común y drenador común (GC, SC y DC). Aplicaciones del FET. Técnicas de polarización (autopolarización y otras). Diferencias entre el FET y el transistor bipolar. MOSFET. MOSFET de canal inducido. Estructura, símbolo, polarización y características. MOSFET de canal intrínseco, estructura, símbolo, polarización y características. Transistores de unión UJT. Características generales. Circuitos que lo sustituyen. Aplicaciones de los MOSFET. 5
DISPOSITIVOS MULTICAPAS (sólo para las especialidades Eléctrica y Automática) Introducción. Tiristor no controlado. Estructura, símbolo, partes. Polarización y características V-A. Tiristor controlado. Estructura, símbolo, partes, (Cátodo, puerta, ánodo). Función de la puerta. Polarización. Tiristor SCR. Características. Circuito equivalente a diodos y transistores. Características V-A. Otros tiristores. Tiristor complementario. Estructura símbolo. Partes (cátodo, puerta de Anodo y Anodo). Polarización. Tiristor de doble puerta (SCS), estructura, símbolo, polarización. Disparo por: puerta de ánodo y puerta de cátodo. Otros elementos multicapas. Triac y Diac. Estructura, símbolo, características V-A y Polarización. Conmutador unilateral (Si) (SUS). Símbolo. Polarización. Características. Conmutador bilateral (Si) (SBS). Símbolo, polarización, características. Diodo Shockler. Símbolo, polarización y características. Circuitos de disparos de tiristores y TRIAC. Apagado de tiristores. Clase demostrativa. Señalando posibles fallas. DISPOSITIVOS FOTOELÉCTRICOS Introducción. Efecto fotoeléctrico. Efecto fotoemisor. Efecto fotoconductivo. Efecto de unión y efecto fotovoltaico. Fotoresistencia. Estructura, símbolo, características y aplicación. Fotodiodo de unión. Estructura, símbolo, características y aplicación. Fototransistor. Estructura, símbolo, características y aplicación. Fototiristor. Estructura, símbolo, características y aplicación. Relevadores foto-eléctricos. CIRCUITOS INTEGRADOS Introducción. Circuitos integrados lineales y circuitos integrados lógicos. Características generales de circuitos integrados lineales. Comparación entre los circuitos integrados y los circuitos a componentes discretos. Aplicaciones de los CI. Microprocesadores. Características. Uso del simulador Electronics Work Bench como alternativa para realizar el estudio del comportamiento de los dispositivos estudiados. Actividades prácticas. 1.- Diodos semiconductores. Se montará un circuito con un diodo rectificador, polarizándolo directa e inversamente para comprobar cuando conduce. Se comprobarán diferentes diodos para determinar si están abiertos o en corte. 2.- Transistores Bipolares. Se mostrarán diferentes tipos de transitores bipolares determinando con los instrumentos adecuados sus terminales y tipo. Se comprobarán transistores bipolares. 3.- Comprobación experimental de otros dispositivos estudiados. 6
Montar circuitos sencillos con dispositivos fotoeléctricos, multicapas y/o circuitos integrados para comprobar sus características fundamentales y ver los dispositivos en un circuito en funcionamiento (en dependencia de los habilidades profesionales que es necesario desarrollar con cada especialidad) En todas las actividades prácticas se debe trabajar para que el alumno sea capaz de interpretar la documentación técnica necesaria para obtener información de los dispositivos o circuitos analizados. Unidad 2: Amplificadores. Objetivos: Analizar el principio de funcionamiento de los diferentes amplificadores estudiados, a partir de los elementos que los componen y sus principales características, precisando sus usos y teniendo en cuenta los requerimientos técnico-económico-ambientales, en correspondencia con su futura profesión. Contribuir al desarrollo de la cultura de los estudiantes a través de una sólida formación profesional que los capacite para asimilar los métodos y técnicas modernas de la revolución científico técnica empleándolos en la construcción de nuestra sociedad socialista, y valorando justamente el desarrollo tecnológico y social alcanzado. Sistema de habilidades. Clasificar los amplificadores. Interpretar los conceptos fundamentales relacionados con los amplificadores. Identificar los diferentes tipos de acoplamiento de amplificadores. Obtener el circuito equivalente de pequeña señal en medias, bajas y altas frecuencias de un amplificador con transistores bipolares y/o con transistores unipolares. Interpretar físicamente el funcionamiento de los diferentes tipos de amplificadores estudiados, a partir de la documentación técnica necesaria para obtener información de los dispositivos o circuitos analizados y/o de los resultados de mediciones efectuadas. Sistema de conocimientos. Introducción. Clasificación de los amplificadores y su objetivo. Conceptos fundamentales: ganancia, distorsión y eficiencia. Impedancias de entrada y salida del amplificador. Relaciones locales y transferenciales. Respuesta de frecuencia. Notación en decibeles. Número de decibeles de potencia. Ganancia de un amplificador expresada en decibeles. Factor de distorsión en db. Amplificadores en cascada. Tipos de acoplamiento. Amplificadores con acoplamiento RC. Características. Amplificador acoplado a transformador. 7
Características. Amplificadores de acoplamiento directo. Características. Ruidos en amplificadores. Cuadripolo activo de dispositivos electrónicos. Circuito equivalente de pequeña señal en medias y bajas frecuencias. Circuito equivalente del FET y BJT. Consideraciones relativas a los parámetros de los dispositivos. Configuraciones básicas utilizando los parámetros obtenidos en manuales. Circuito equivalente de pequeñas señales en altas frecuencias. Análisis de etapas amplificadoras básicas con ayuda de manuales. Elementos de reparación en circuitos amplificadores con ayuda de manuales y datos técnicos. Amplificadores realimentados. Conceptos fundamentales. Tipos de realimentación (positiva y negativa). Efecto de la realimentación negativa sobre los parámetros del amplificador. Realimentación de corriente serie. Realimentación de tensión serie. Realimentación de corriente paralelo. Realimentación de tensión paralelo. Análisis de los amplificadores con realimentación negativa. Cálculo de los parámetros de amplificadores con realimentación. Análisis de la realimentación en amplificadores a CI. Amplificador diferencial. Características. Relación de rechazo al modo común. Amplificador diferencial con RE. Amplificador diferencial con fuente de corriente constante. Amplificador diferencial de alta impedancia de entrada. Amplificadores de Potencia. Amplificador de potencia clase A con carga resistiva pura. Potencia útil de salida, distorsión y eficiencia. Amplificador de potencia acoplado a transformador. Características. Amplificador en contrafase clase B y AB. Características. Inversores de fase. (Transformador, carga dividida y convencional). Características. Amplificador con simetría complementaria. Características. Amplificadores clase C. Características. Amplificador sintonizado. (sólo para las especialidades Electrónica y Sistemas Telefónicos). Objetivo. Respuesta de frecuencia. Ganancia, ancho de banda y selectividad. Amplificador sintonizado en cascada. Sintonía sincrónica y escalonada. Amplificadores detectores de fase. Características. Amplificadores magnéticos. Características. Amplificadores Operacionales Objetivo de los amplificadores operacionales (A.O ). Estructura típica de los A.O. (integrado). Características fundamentales de los A.O. ideal y real. Aplicaciones lineales de los AO: inversor, no inversor, sumador inversor, sumador no inversor, integrador, diferenciador, amplificador de instrumentación. Aplicaciones no lineales de los AO (comparadores, Schmitt trigger). Uso del simulador Electronics Work Bench como alternativa para realizar el estudio del comportamiento de los circuitos estudiados. Actividades prácticas. 1.- Comprobación experimental del comportamiento de los amplificadores de una o más etapas. Montar una etapa amplificadora para que el estudiante observe en la práctica como trabaja dicho circuito midiendo los parámetros de entrada y salida. Montar en un circuito sencillo los diferentes tipos de acoplamiento de etapas amplificadoras, midiendo los parámetros de entrada y salida. 8
2.- Comprobación experimental del comportamiento de los tipos de amplificadores estudiados. En dependencia de las habilidades profesionales relacionadas con cada especialidad se podrá realizar el estudio experimental del comportamiento de amplificadores realimentados, diferenciales, de potencia, sintonizados y/o operacionales. En todas las actividades prácticas se debe trabajar para que el alumno sea capaz de interpretar la documentación técnica necesaria para obtener información de los dispositivos o circuitos analizados. Unidad 3: Osciladores. Objetivo: Analizar el principio de funcionamiento de los diferentes osciladores estudiados, a partir de los elementos que los componen y sus principales características, precisando sus usos y teniendo en cuenta la valoración del mismo según los requerimientos técnico-económico-ambientales, en correspondencia con su futura profesión. Contribuir al desarrollo de la cultura de los estudiantes a través de una sólida formación profesional que los capacite para asimilar los métodos y técnicas modernas de la revolución científico técnica empleándolos en la construcción de nuestra sociedad socialista, y valorando justamente el desarrollo tecnológico y social alcanzado. Sistema de habilidades: Clasificar los osciladores. Interpretar físicamente el funcionamiento de los diferentes tipos de osciladores estudiados, a partir de documentación técnica necesaria para obtener información de los dispositivos o circuitos analizados. Sistema de conocimientos. Introducción. Objetivos de los osciladores. Osciladores de defasaje, funcionamiento. Oscilador sintonizado, funcionamiento. Oscilador Armstrong,, funcionamiento. Oscilador Hartley, funcionamiento. Oscilador Colpit, funcionamiento. Oscilador a cristal, funcionamiento. Multivibradores. Biestable, funcionamiento. Monoestable, funcionamiento. Astable, funcionamiento. Ejercicios. Uso del simulador Electronics Work Bench como alternativa para realizar el estudio del comportamiento de los circuitos estudiados. Actividades prácticas. 1.- Estudio experimental del oscilador a cristal. 2.- Comprobar experimentalmente el comportamiento de un multivibrador. Obtener en el osciloscopio las formas de onda de entrada y salida de los multivibradores. 9
En todas las actividades prácticas se debe trabajar para que el alumno sea capaz de interpretar la documentación técnica necesaria para obtener información de los dispositivos o circuitos analizados. Unidad 4: Fuentes de alimentación. Objetivo: Analizar el funcionamiento de las Fuentes de Alimentación, a partir de su diagrama en bloques y de las características de los elementos que la componen, teniendo en cuenta la valoración del mismo según los requerimientos técnico-económico-ambientales. Contribuir al desarrollo de la cultura de los estudiantes a través de una sólida formación profesional que los capacite para asimilar los métodos y técnicas modernas de la revolución científico técnica empleándolos en la construcción de nuestra sociedad socialista, y valorando justamente el desarrollo tecnológico y social alcanzado. Contribuir a desarrollar el gusto estético, cualidades y normas morales propias de la profesión, entre las que se destaca lo referente al ahorro de energía y protección del medio ambiente. Sistema de habilidades. Identificar el esquema de las diferentes fuentes de alimentación estudiadas. Interpretar físicamente el funcionamiento y la necesidad de cada bloque a partir de la documentación técnica necesaria para obtener información de los dispositivos o circuitos analizados. Sistema de conocimientos. Introducción: Necesidad de la fuente de alimentación. Fuente de alimentación lineal. Diagrama en bloques. Función de cada bloque. Rectificador y rectificación. Características. Tensión continua de salida a plena carga y sin carga. Corriente media rectificada. Regulación. Corriente de pico. Tensión de pico inverso. Factor de ondulación, eficiencia. Rectificador de media onda. Características. Principio de funcionamiento. Rectificador de onda completa. Principio de funcionamiento. Características. Filtros. Diferentes tipos de filtros. Factor de ondulación en cada caso. Filtros más utilizados en fuentes de alimentación. Dobladores de tensión de media onda y onda completa. Objetivo. Circuito regulador: Diodo Zener. Características. Regulador seguidor por emisor. Principio de operación. Regulador de tensión serie. Principio de operación. Utilización de par Darlington y amplificadores diferencial en circuitos reguladores. Fuente de alimentación conmutada. Circuito de control básico de los convertidores CD/CD. Principio de funcionamiento del circuito de control básico. Tensión estabilizada a la salida del convertidor. Ajuste de la tensión regulada deseada. Rendimiento de los convertidores. Convertidor Buck (reductor). 10
Convertidor Boost (elevador). Convertidor Buck-Boost (inversor). Convertidor Push-Pull. Uso del simulador Electronics Work Bench como alternativa para realizar el estudio del comportamiento de las fuentes estudiadas. Actividades prácticas. 1.- Estudio de una fuente de alimentación lineal. Montar una fuente de alimentación con todos sus bloques, realizando mediciones que demuestren el comportamiento de las magnitudes en cada uno. Observar en el osciloscopio las formas de onda a la salida de cada bloque. 2.- Estudio de una fuente de alimentación conmutada. Montar una fuente de alimentación con todos sus bloques, realizando mediciones que demuestren el comportamiento de las magnitudes en cada uno. Observar en el osciloscopio las formas de onda a la salida de cada bloque. En todas las actividades prácticas se debe trabajar para que el alumno sea capaz de interpretar la documentación técnica necesaria para obtener información de los dispositivos o circuitos analizados. Unidad 5: Sistemas digitales. (Sólo para las especialidad Electricidad) Objetivo: Analizar el funcionamiento de sistemas digitales sencillos a partir de las compuertas utilizadas, tomando como base los conocimientos sobre Algebra de Boole y las tablas de la verdad de las diferentes compuertas, precisando sus usos y teniendo en cuenta la valoración del mismo según los requerimientos técnico-económico-ambientales, en correspondencia con su futura profesión. Contribuir al desarrollo de la cultura de los estudiantes a través de una sólida formación profesional que los capacite para asimilar los métodos y técnicas modernas de la revolución científico técnica empleándolos en la construcción de nuestra sociedad socialista, y valorando justamente el desarrollo tecnológico y social alcanzado. Sistema de habilidades. Explicar las características y ventajas principales de los sistemas digitales. Aplicar los postulados y teoremas fundamentales del Algebra de Boole. Identificar las compuertas lógicas. Obtener la tabla de la verdad de las compuertas lógicas. Interpretar la documentación técnica necesaria para obtener información de los dispositivos o circuitos analizados. Explicar el funcionamiento de circuitos combinacionales simples y multiterminales. Sistema de conocimientos. 11
Introducción. Electrónica analógica y digital. Numeración binaria. Conversión de números decimales y binarios. Algebra de Boole: postulados y teoremas. Compuertas lógicas: AND, OR, NOT, NAND, NOR, OR exclusiva. Tablas de la verdad. Algunos circuitos combinacionales simples y multiterminales. Ejercicios. Uso del simulador Electronics Work Bench como alternativa para realizar el estudio del comportamiento de los circuitos estudiados. Actividades prácticas. 1.- Estudio del comportamiento de diferentes compuertas lógicas. Obtener experimentalmente la tabla de la verdad de diferentes compuertas lógicas. 2.- Estudio del comportamiento de circuitos combinacionales sencillos. Obtener experimentalmente la función a la salida de circuitos combinacionales sencillos. En todas las actividades prácticas se debe trabajar para que el alumno sea capaz de interpretar la documentación técnica necesaria para obtener información de los dispositivos o circuitos analizados. Indicaciones metodológicas. En la Unidad 1: Dispositivos electrónicos fundamentales el alumno debe llegar a caracterizar los principales dispositivos electrónicos empleados actualmente, a partir de sus partes, principio de funcionamiento y características Volt Ampere, interpretando físicamente los fenómenos que en ellos ocurren. Para lograr lo anterior es preciso que el estudiante sea capaz de identificar cada dispositivo a partir de su símbolo y/o del objeto real, las partes que componen cada dispositivo, y la interpretación física de los procesos que en ellos ocurren, de manera que esté preparado para decidir en qué lugar puede ser empleado y sus principales ventajas y limitaciones. Las especialidades Electrónica y Sistemas Telefónicos no estudiarán los contenidos relacionados con los dispositivos multicapas, dedicando mayor cantidad de horas al estudio de los Circuitos Integrados. En la Unidad 2: Amplificadores, se dará a los alumnos los fundamentos básicos que le permitirán analizar el funcionamiento de los amplificadores, precisando en las particularidades de los amplificadores realimentados, amplificadores diferenciales, amplificadores operacionales y amplificadores de potencia. Para las especialidades Electrónica y Sistemas Telefónicos se incluirá el estudio de los amplificadores sintonizados. En la Unidad 3: Osciladores, se parte del objetivo de este bloque en un circuito electrónico para particularizar en el estudio de su funcionamiento. Para las especialidades Sistemas Telefónicos y Electrónica se dedicarán más horas al estudio del oscilador a cristal y de los multivibradores. En la Unidad 4: Fuentes de alimentación, se hará énfasis en el análisis del funcionamiento de una fuente de alimentación regulada y de una fuente de alimentación conmutada a partir de su diagrama en bloques, dejando clara la necesidad e importancia de cada bloque. 12
En la Unidad 5: Sistemas Digitales (sólo para la especialidad Electricidad), se dan al alumno los conceptos, postulados y teoremas que le permiten interpretar el funcionamiento de un sistema digital, precisando las características y funcionamiento de sistemas sencillos. Esta unidad sólo se desarrollará para las especialidades Eléctrica e Instrumentación y Control. Sistema de Evaluación. El Sistema de evaluación se ajustará a la Resolución Ministerial vigente para el grupo evaluativo No. 2. Todos los núcleos de conocimientos (Unidades) son básicos y evaluables. Sistema de medios: Objetos reales: dispositivos y circuitos eléctricos y electrónicos. Láminas elaboradas por los docentes. Videos educativos apropiados para los diferentes temas. Softwares educativos apropiados para los diferentes temas. Simulador Electronics Work Bench. Bibliografía: Texto básico: en elaboración por el colectivo de autores del programa. Textos complementarios: Electrónica Básica. Tomo I y II.Gilberto García Santamaría. Pueblo y Educación. Electrónica y sus Aplicaciones.Emilio González. Pueblo y Educación. Electrónica Básica.Gabriel Martell. Pueblo y Educación. Manuales de Transistores y Circuitos Integrados. Para consulta de profesores: Fundamentos de la teoría de los Circuitos Eléctricos I. Ing Américo Montó Olivera y otros. La Habana. Editorial Pueblo Y Educación. 1989. Fundamentos de la teoría de los Circuitos Eléctricos II. Ing Esperanza Ayllón Fandiño y otros. La Habana. M.E.S. I.S.P.J.A.E.. 1984 Fundamentos de la teoría de los Circuitos Eléctricos III. Ing Emiliano Alba Blanco y Otros. La Habana. M.E.S. I.S.P.J.A.E.. 1985 Dispositivos y Circuitos Electrónicos.J. Millman y C. Halkias. Circuito de pulsos digitales y conmutación.j. Millman y H. Taub. Microelectrónica.Jacob Millman. El programa simulador Electronic Work Bench, su uso en la asignatura Circuitos Eléctricos. Ing. Manuel Delgado Benítez, Lic. Amirka Lamorut Fernández. 13