PLANEACIÓN DIDÁCTICA FO205P11000-44 DIVISIÓN (1) INGENIERÍA ELECTRONICA DOCENTE (2) ING. EDUARDO GONZALO MANUEL TZUL NOMBRE DE LA ASIGNATURA (3) AMPLIFICADORES OPERACIONALES CRÉDITOS (4) 5 CLAVE DE LA ASIGNATURA (5) ETF 1002 FECHA DE ELABORACIÓN (6) AGOSTO 2015 PERIODO (7) 2015-2 GRUPO (8) 551 M Y 551 V FECHA DE AUTORIZACIÓN (9) AGOSTO 2015 ACADEMIA (10) CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E INGENIERÍA APLICADA TOTAL DE HORAS SEMESTRE (11) 80 ASIGNATURA ANTERIOR (12) CIRCUITOS ELÉCTRICOS I DIODOS Y TRANSISTORES MEDICIONES ELÉCTRICAS ASIGNATURA SIGUIENTE (13) CONTROL I CONTROL II HORAS TEÓRICAS (14) 3 HORAS PRÁCTICAS (15) 2 TALLERES (16) NA LABORATORIOS (17) 2 HORARIO (18) GRUPO (19) LUNES MARTES MIÉRCOLES JUEVES VIERNES SÁBADO TOTAL DE HORAS (20) 551 M 13-15 12-13 10 12 5 551 V 14-16 17-20 5 CARACTERIZACIÓN DE LA ASIGNATURA. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero la capacidad para analizar, diseñar y construir equipos y/o sistemas electrónicos para la solución de problemas en el entorno profesional, aplicando normas técnicas y estándares nacionales e internacionales. Esta asignatura permite al estudiante solucionar problemas complejos, desarrollar habilidades de pensamiento lógico, creativo, actitud para trabajar en equipo; aplicar las tecnologías de la información y comunicación para la adquisición y procesamiento de información de manera natural, permanente y eficiente, además le permite comunicarse con efectividad en forma oral y escrita en el ámbito profesional tanto en su idioma como en un idioma etranjero. Así como, crear, innovar y transferir tecnología aplicando métodos y procedimientos en proyectos de ingeniería electrónica, tomando en cuenta el desarrollo sustentable del entorno y simular modelos que permitan predecir el comportamiento de sistemas electrónicos empleando plataformas computacionales. COMPETENCIA (S) ESPECÍFICA(S) DE LA ASIGNATURA (22) Analizar, simular, diseñar, construir y aplicar filtros activos con amplificadores operacionales en aplicaciones lineales y no lineales.
Competencias Genéricas (22) Sistémicas Instrumentales Interpersonales Indicadores de nivel de desempeño Capacidad para el autoaprendizaje. Interpretación de gráficas y resultados de circuitos con amplificadores operacionales. Habilidad para predecir posibles resultados. Investigar y depurar la información. Aplicar mejoras de diseño con amplificadores operacionales. Aplicar software de simulación, como herramienta de desarrollo. Resolver mediante métodos analíticos los circuitos, que definen la operación fundamental del amplificador operacional. Habilidad para medir con instrumentos e interpretar las mediciones. Comunicación oral y escrita de resultados e investigaciones realizadas en el laboratorio. Habilidad para buscar información de diferentes fuentes y resolver problemas. Capacidad para utilizar software de simulación. Capacidad para la toma de decisiones. Habilidad para trabajar. 1. Se adapta a situaciones y contetos complejos. 2. Hace aportaciones a las actividades académicas desarrolladas (por ejemplo usa más bibliografía, consulta fuentes en un segundo idioma, entre otras) 3. Propone y/o eplica soluciones o procedimientos no vistos en clase (creatividad) 4. Introduce recursos y eperiencias que promueven un pensamiento crítico. (por ejemplo el uso de las tecnologías de la información con criterio) 5. Incorpora conocimientos y actividades interdisciplinarias en su aprendizaje. 6. Realiza su trabajo de manera autónoma y autorregulada 2
1. AMPLIFICADORES OPERACIONALES EN LAZO ABIERTO. Horas teórico- prácticas (25) 3-2 Competencia específica: 1.1. Aplicar las leyes básicas de la electrostática y utilizar software de simulación para verificar los conceptos de estas leyes. Fecha programada: (27) 7 al 18 de Septiembre 2015 evaluar (30) Evidencia generada (31) Instrumentos de evaluación (32) Ponderación (33) 1.1 Caracteristicas en lazo abierto. 1.2 Detector de cruce por cero y en diferente nivel. 1.1.1 Investigar cada uno de los parámetros eléctricos de los amplificadores operacionales. 1.1.2 Investigar y caracterizar los circuitos comparadores en lazo abierto. 1.1. 3 Analizar el comportamiento del tiempo de respuesta del Amplificador operacional. 1.1.4 Resolver problemas del comportamiento del tiempo de respuesta del amplificador operacional. 1.1.5 Realizar practicas del comportamiento del tiempo de respuesta del amplificador operacional. Trabajo de investigación 10 % Trabajo de investigación 10 % Entrega de practicas. Guía de evaluación 20 % 1.1.6 Entrega de reportes de practicas. Reporte de practicas 3
2. AMPLIFICADORES OPERACIONALES CON RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA Horas teórico- prácticas (25) 3-2 Competencia específica: 2.1 Analizar, simular, diseñar, construir y aplicar el amplificador operacional con retroalimentación negativa. Fecha programada: (27) 21 de septiembre al 30 de Octubre 2015. evaluar (30) Evidencia generada (31) Instrumentos de evaluación (32) Ponderación (33) 2.1. Características en lazo cerrado. 2.2. Amplificadores básicos. 2.2.1. Amplificador seguidor de voltaje. 2.2.2. Amplificador inversor. 2.2.3. Amplificador no inversor. 2.2.4. Amplificador diferenciador. 2.2.5. Amplificador sumador. 2.2.6. Amplificador derivador. 2.2.7. Amplificador integrador. 2.1.1 Analizar los efectos de la retroalimentación negativa. Trabajo de investigación 2.1.2 Analizar la construcción de un amplificador seguidor de voltaje 2.1.3 Analizar la construcción de un amplificador inversor y no inversor. 2.1.4 Analizar la construcción de un amplificador diferenciador y sumador. 2.1.5 Analizar la construcción de un amplificador derivador e integrador. 2.1.6 Realizar practicas del comportamiento del tiempo de respuesta del amplificador operacional. Reporte de practicas Guía de evaluación 5% 15% 4
2.3. Aplicaciones lineales. 2.3.1. Amplificador de instrumentación. 2.3.2. Amplificador de transconductancia 2.3.3. Amplificador aislador. 2.3.4. Amplificador sintonizado. 2.3.5. Convertidor voltaje a corriente y corriente a voltaje. 2.3.6. Convertidor voltaje a frecuencia y frecuencia a voltaje. 2.3.7. Convertidores DAC y ADC. 2.4. Aplicaciones no lineales. 2.4.1. Rectificadores de precisión. 2.4.2. Amplificador multiplicador. 2.4.3. Amplificador divisor. 2.4.4. Amplificador logarítmico. 2.4.5. Amplificador eponencial. 2.1.7 Investigar las caracteristicas de un amplificador de instrumentación, transconductancia. Aislador y sintonizado. 2.1.8 Analizar la construcción de un convertidor de voltaje a corriente y de corriente a voltaje. Trabajo de investigación 2.1.9 Practica de un convertidor de voltaje a corriente y de corriente a voltaje. Reporte de practicas Guía de evaluación 2.1.10 Analizar la construcción de un convertidor de voltaje a frecuencia y de frecuencia a voltaje. 2.1.11 Practica de un convertidor de voltaje a frecuencia y de frecuencia a voltaje. Reporte de practicas Guía de evaluación 2.1 12 Practica de un convertidor DAC y ADC. Reporte de practicas Guía de evaluación 2.1 13 Analizar la construcción de un rectificador de precisión, multiplicador, divisor, logarítmico y eponencial. 2.1.15 Practica de un rectificador de precisión y multiplicador. Reporte de practicas Guía de evaluación 2.1.16 Practica de un divisor, logarítmico y eponencial. Reporte de practicas Guía de evaluación 5 % 5 % 5 % 5 % 5
3. AMPLIFICADORES OPERACIONALES CON RETROALIMENTACIÓN POSITIVA Horas teórico- prácticas (25) 3-2 Competencia específica: 3.1 Analizar, simular, diseñar, construir y aplicar el amplificador con retroalimentación positiva. evaluar (30) Evidencia generada (31) 3.1.1 Analizar los efectos de la Trabajo de investigación retroalimentación positiva. 3.1 Comparadores 3.2 Circuitos de control 3.3 Osciladores Fecha programada: (27) Instrumentos de evaluación (32) Guía de evaluación 3 al 13 de noviembre del 2015 Ponderación (33) 3.1.2 Resolver problemas usando los diferentes arreglos con amplificadores operacionales con retroalimentación positiva. 3.1.3 Realizar practicas de laboratorio para comprobar los resultados obtenidos con los cálculos simulados. Reporte de práctica Guía de evaluación 3.1.4 Entrega de reportes de practicas. Reporte de práctica Guía de evaluación 3.1.5 Analizar el concepto de estabilidad para generar osciladores. Trabajo de investigación Guía de evaluación 6
4. Filtros Activos Horas teórico- prácticas (25) 3-2 Competencia específica: 4.1 Analizar, simular, diseñar, construir y aplicar filtros activos con amplificadores operacionales. evaluar (30) Evidencia generada (31) 4.1 Principios y tipos de Filtros. 4.2 Pasa bajas 4.3 Pasa altas 4.4 Pasa banda 4.5 Rechaza banda 4.1.1 Resolver problemas usando los diferentes arreglos con amplificadores operacionales en forma de filtro. 4.1.2 Realizar practicas para analizar el concepto de filtro de primer grado, segundo grado y grado superior. Fecha programada: (27) Instrumentos de evaluación (32) Reporte de práctica Guía de evaluación 17 de noviembre al 4 de diciembre del 2015. Ponderación (33) 40% 4.1.3 Realizar practicas para analizar la respuesta en frecuencia de los distintos tipos de filtros con instrumentos y software de simulación. Reporte de práctica Guía de evaluación 40% 7
5. Circuitos integrados Lineales. Horas teórico- prácticas (25) 3-2 Competencia específica: 5.1 Analizar, simular, diseñar, construir y aplicar sistemas electrónicos con circuitos integrados lineales. evaluar (30) Evidencia generada (31) 5.1 Temporizador 5.2 Amplificador de audio frecuencia 5.3 Reguladores de Voltaje 5.4 Oscilador controlado por voltaje VCO. 5.5 Circuito integrado PLL. 5.6 Amplificadores Programables. 5.7 Circuitos manejadores de potencia. 5.8 DAC y ADC 5.9 Amplificadores de instrumentación. 5.1.1 Investigar el funcionamiento y analizar el principio y régimen de operación de los circuitos integrados lineales. 5.1.2 Resolver problemas en los cuales demuestre el funcionamiento y análisis del principio y régimen de operación de los circuitos integrados lineales. 5.1.3 Realizar simulación y practica del funcionamiento y análisis del principio y régimen de operación de los circuitos integrados lineales. Trabajo de investigación Reporte de práctica Fecha programada: (27) Instrumentos de evaluación (32) Guía Guía de evaluación 7 de diciembre del 2015 al 12 de enero del 2016. Ponderación (33) 5.1.4 Diseñar un sistema electrónico basado en amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales. Reporte de práctica Guía de evaluación 8
FUENTES DE INFORMACIÓN (34) González De La Rosa, Juan José; Circuitos Electrónicos con Amplificadores Operacionales, 1a edición año de publicación 2001; Marcombo, S. A. Franco Sergio. Diseño con Amplificadores Operacionales y Circuitos Integrados, 3a edición año 2005, McGraw Hill. Coughlin Robert F.; Amplificadores Operacionales y Circuitos Integrados Lineales, 6a edición año 2006, Prentice Hall. Huijsing, Johan H. ; Operational Amplifiers, año 2000, Kluwer Academia. Fiore, James M.; Amplificadores Operacionales y Circuitos Integrados, 1a edición año 2002, Thomson Paraninfo, S. A. Faulkenberry, Luces; Amplificadores Operacionales y Circuitos Integrados Lineales, 4a Edición 2006 Ed. Limusa. Manuales de fabricante, páginas web. APOYOS DIDÁCTICOS (35) Software: Proteus. OBSERVACIONES: 9