Guía docente de la asignatura Diseño y Simulación Electrónica

Guía docente de la asignatura Diseño y Simulación Electrónica Titulación: Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática Curso 2012 2013

Guía Docente 1. Datos de la asignatura Nombre Diseño y Simulación Electrónica (Electronic Design and Simulation) Materia Diseño y Simulación Electrónica Módulo Materias Específicas Código 507102009 Titulación/es Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática Plan de estudios 2009 Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Tipo Obligatoria Periodo lectivo Cuatrimestral (2º cuatrimestre) Curso 2º Idioma Castellano ECTS 4.5 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) 135 Horario clases teoría M: M 9:00 10:50, V 11:10 12:00 T: L 16:00 17:50, V 18:00 19:00 Aula Horario clases prácticas M: M 16:00 17:50 Lugar T: L: 9:00 10:50 Aula Informática 2. Datos del profesorado Profesor responsable Pedro Díaz Hernández Departamento Tecnología Electrónica Área de conocimiento Tecnología Electrónica Ubicación del despacho 1ª Planta del Hospital de Marina Lado Norte Teléfono 968 32 54 65 Fax 968 32 53 45 Correo electrónico pedro.diaz@ucpt.es URL / WEB Aula virtual UPCT (http://moodle.upct.es/) Horario de atención / Tutorías A determinar a comienzo de curso Ubicación durante las tutorías Despacho del Departamento. ETSII

3. Descripción de la asignatura 3.1. Presentación La asignatura Diseño y Simulación Electrónica se presenta como una materia específica que recoge y describe el uso de las técnicas de diseño electrónico asistido por ordenador basado en diferentes programas informáticos comerciales, incluyendo la captura de esquemáticos y la implementación en placa de circuito impreso. De igual modo, introduce al alumno a la modelización de componentes electrónicos tendentes a su utilización en la simulación electrónica mediante ordenador, tanto de componentes analógicos como digitales. Todo ello, en un escenario de aprendizaje basado en proyectos, es decir, con la idea de calcular/diseñar/simular y fabricar/implementar un circuito electrónico concreto. 3.2. Ubicación en el plan de estudios La asignatura obligatoria Diseño y Simulación Electrónica se imparte en el segundo cuatrimestre del segundo curso 3.3. Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional La asignatura contribuye a desarrollar las competencias relacionadas con el diseño y simulación hardware, desde el punto de vista de la electrónica analógica, digital y de potencia, básicas en un graduado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática. Esta asignatura sentará las bases del uso de la informática como herramienta de ayuda en el diseño electrónico en su concepto más amplio, lo que sin duda les facilitará el desarrollo de su trabajo y les permitirá ser profesionalmente competitivos. 3.4. Relación con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones Haber cursado la asignatura de Fundamentos en Electrónica Industrial que se imparte en el primer cuatrimestre del segundo curso. Se recomienda también que el alumno tenga un conocimiento fluido del idioma Inglés a nivel técnico (estudio de documentación), así como de informática a nivel de usuario. 3.5. Medidas especiales previstas El alumno/a que, por sus circunstancias, pueda necesitar de medidas especiales deberá comunicarlo al profesor responsable al inicio del cuatrimestre.

4. Competencias 4.1. Competencias específicas de la asignatura (según el plan de estudios) Capacidad de diseñar sistemas electrónicos analógicos, digitales y de potencia. 4.2. Competencias genéricas / transversales (según el plan de estudios) COMPETENCIAS INSTRUMENTALES: T1.1 Capacidad de análisis y síntesis T1.2 Capacidad de organización y planificación T1.3 Comunicación oral y escrita en lengua propia T1.5 Habilidades básicas computacionales T1.6 Capacidad de gestión de la información T1.7 Resolución de problemas T1.8 Toma de decisiones COMPETENCIAS PERSONALES: T2.1 Capacidad crítica y autocrítica T2.2 Trabajo en equipo T2.3 Habilidades en las relaciones interpersonales COMPETENCIAS SISTÉMICAS: T3.1 Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica T3.2 Capacidad de aprender T3.3 Adaptación a nuevas situaciones T3.4 Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) T3.7 Habilidad de realizar trabajo autónomo T3.8 Iniciativa y espíritu emprendedor T3.9 Preocupación por la calidad T3.10 Motivación de logro 4.3. Objetivos generales / competencias específicas del título (según el plan de estudios) E1.2 Conocimientos en materias tecnológicas para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos. E2.2 Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento. 4.4. Resultados esperados del aprendizaje Al término de ésta enseñanza el alumnado debe tener: 1. Las destrezas y aptitudes necesarias para llevar a cabo un correcto diseño e implementación de un dispositivo hardware. 2. Capacidad de análisis y síntesis para una correcta selección de componentes en un diseño hardware. 3. Las destrezas y aptitudes necesarias para llevar a cabo una correcta simulación de un circuito electrónico analógico y/o digital. 4. Capacidad de análisis de los resultados de una simulación. 5. Capacidad de trabajo en equipo, análisis y síntesis de información.

5. Contenidos 5.1. Contenidos (según el plan de estudios) Captura de esquemáticos: creación de componentes y especificaciones de un esquemático. Diseño de placas de circuito impreso: creación de componentes y especificaciones de un PCB. Modelado de componentes analógicos/digitales. Linealización de componentes. Modelado de componentes analógicos/digitales. Linealización de componentes. Simulación analógica/digital de un diseño: tipos de simulación y especificaciones para un diseño analógico/digital. 5.2. Programa de teoría Bloque I Captura de esquemáticos Tema 1. Creación de componentes esquemáticos. Tema 2. Librerías de componentes electrónicos. Tema 3. Realización de esquemas electrónicos. Tema 4. Formatos de salida de los esquemas electrónicos. Bloque II Simulación de Sistemas Electrónicos Tema 5. Diseño de un esquemático para la simulación. Tema 6. Especificaciones de la simulación y sus tipos. Tema 7. Especificaciones de un diseño analógico Tema 8. Especificaciones de un diseño digital. Bloque III Implementación de Placas de Circuito Impreso Tema 9. Realización de componentes electrónicos para PCBs. Tema 10. Librerías de componentes electrónicos para PCBs. Tema 11. Colocación de componentes en el PCB. Restricciones, Estrategias, Tipos de ruta en un PCB. Tema 12. Ruteo de una PCB, manual, automático, mixto. Comprobaciones de conectividad/integridad/análisis termográfico/3d. Tema 13. Formatos de salida de los PCBs: Placa, Gerber, Documentación 5.3. Programa de prácticas Bloque I Captura de esquemáticos Práctica 1. Creación de componentes electrónicos y librerías personalizadas. Práctica 2. Realización de esquemas electrónicos sencillos analógicos y digitales. Bloque II Simulación de Sistemas Electrónicos Práctica 3. Especificaciones para la simulación de un circuito analógico. Práctica 4. Especificaciones para la simulación de un circuito digital. Bloque III Implementación de Placas de Circuito Impreso Práctica 5. Creación de componentes electrónicos y librerías personalizadas para PCBs. Práctica 6. Realización de una PCB completa en el Laboratorio. Práctica 7. Comprobación de funcionamiento de la PCB en el Laboratorio. Trabajo en grupo

5.4. Programa resumido en inglés (opcional) The subject Design and Computer Simulation is presented as a specific matter that collects and describes the use of the techniques of computer aided electronic design based on different commercial software including schematic capture and implementation in printed circuit board. Similarly, introduces students to the modeling of electronic components designed for use in computer electronic simulation of both analog and digital components. All this in a scenario based learning projects, ie, with the idea to calculate / design / simulate and manufacture a particular electronic circuit. 5.5. Objetivos de aprendizaje detallados por Unidades Didácticas (opcional) 6. Metodología docente 6.1. Actividades formativas Actividad Descripción de la actividad Trabajo del estudiante ECTS Clase expositiva utilizando el método Presencial: Toma de apuntes. Planteamiento 0,7 Clase de teoría de la lección. Resolución de dudas de dudas. planteadas por los estudiantes. No presencial: Estudio de la materia 0,5 Clase de Problemas Clase de Prácticas/Aula de Informática. Sesiones de Laboratorio Actividades de evaluación formativa Asistencia a charla Tutorías Examen Se plantea cada ejercicio y se da un tiempo para que el estudiante intente resolverlo. Se resuelve con ayuda de la pizarra/ordenador. En las clases prácticas, el alumno/a realizará las tareas del boletín de prácticas, donde podrá afianzar los contenidos teóricos recibidos. Las sesiones prácticas de laboratorio son fundamentales para la comprobación del trabajo realizado acercando contenidos teóricos y prácticos de forma directa. Se someterá al alumno a dos pruebas práctica de carácter individual durante el curso. Se emplea para la evaluación final del alumno. Se invitará a un representante de una empresa de comercialización de componentes o similar. Resolución de dudas, seguimiento de trabajos, etc. Prueba práctica de carácter individual Presencial: Realización de las actividades y ejercicios planteadas en el boletín de prácticas. No presencial: Estudio de la materia. Resolución de ejercicios propuestos por el profesor. Presencial: Realización de actividades/ejercicios planteados en el boletín de prácticas. Sesión de Laboratorio para comprobar el funcionamiento del diseño realizado. No presencial: Simulación de la práctica a realizar en el laboratorio. Elaboración de los informes de prácticas. Presencial: Realización de la prueba práctica en el aula de informática. No presencial: Preparación de la prueba práctica. No presencial: Realización del trabajo en grupo de 4/5 estudiantes. 0,5 0,5 0,3 0,2 0,2 0,2 Presencial: Asistencia a charla. 0,1 Presencial: Planteamiento de dudas en horario de tutorías. No presencial: Planteamiento de dudas por correo electrónico. Presencial: Realización de la prueba práctica en el aula de informática. 1 0,1 0,1 0,1 4,5

7. Evaluación 7.1. Técnicas de evaluación Instrumentos Realización / criterios Ponderación 1ª Prueba práctica 2ª Prueba práctica Asistencia a las sesiones de prácticas obligatorias en el aula de informática y Sesiones obligatorias de Laboratorio Actividades propuestas por el profesor en el aula virtual Resolución con la ayuda del ordenador de un caso práctico de diseño e implementación un PCB. Evalúa la evolución del aprendizaje Resolución con la ayuda del ordenador de un caso práctico de diseño y simulación de un circuito analógico y/o digital. Evalúa la evolución del aprendizaje (ver NOTA 1) Ejercicios, pruebas tipo test, visualización de videos, envío de trabajos, etc. Permiten evaluar tanto la evolución del aprendizaje como ciertas habilidades, en particular, las relacionadas con la búsqueda de información utilizando distintos tipos de fuentes, el uso de un entorno integrado de aprendizaje, trabajo y comunicación como Moodle, etc. 30% 30% APTO o NO APTO 10% Trabajo en grupo Informe del trabajo en grupo 30% Examen final Resolución con la ayuda del ordenador de un caso práctico de diseño e implementación un PCB y de un caso práctico de diseño y simulación de un circuito analógico y/o digital (ver NOTA 2) Competencias genéricas (4.2)evaluadas T1.1, T1.2, T1.5, T1.7, T1.8, T3.1, T3.2, T3.9, T3.10 T1.1, T1.2, T1.5, T1.7, T1.8, T3.1, T3.2, T3.9, T3.10 T1.1, T1.5, T1.6, T1.7, T1.8, T3.1, T3.2, T3.7, T3.9, T3.10, T1.1, T1.2, T1.3, T1.5, T1.6, T1.7, T1.8, T2.1, T2.2, T2.3, T3.1, T3.2, T3.3, T3.4, T3.8, T3.9, T3.10 T1.1, T1.2, T1.5, T1.7, T1.8, T3.1, T3.2, T3.9, T3.10 Resultados (4.4) evaluados 1, 2 3, 4 1, 2, 3, 4 1, 2, 3, 4, 5 1, 2, 3, 4 NOTA 1: Para poder aprobar la asignatura es necesario haber obtenido una calificación de APTO en la asistencia las prácticas obligatorias. Esto supone no faltar a más de una de las sesiones de prácticas planificadas salvo por un motivo suficientemente justificado. De ser así, deberá ponerse en contacto con su profesor de prácticas a la máxima brevedad, para tratar de recuperar la sesión en cuanto sea posible, aunque sea asistiendo excepcionalmente a otro de los grupos de

prácticas. NOTA 2: En caso de que el alumno no haya superado las pruebas prácticas del Bloque I III y del Bloque II, éste deberá presentarse al examen final de la asignatura, cuya ponderación será del 60%. 7.2. Mecanismos de control y seguimiento A lo largo del curso, a los alumnos se les plantean diversas actividades (resolución de ejercicios prácticos, pruebas parciales, búsqueda de información, preparación de trabajo en grupo, etc.). Algunas de estas actividades se realizan durante el transcurso de las clases, tanto teóricas como prácticas, mientras que otras están programadas para ser realizadas fuera del horario de clases a través del Aula Virtual, o como trabajo grupal. La realización y entrega de estas actividades es obligatoria, ya que es parte de la evaluación de la asignatura. La resolución de estas actividades permitirá conocer al profesor y al alumno los progresos de éste y saber en qué aspectos necesita esforzarse más.

7.3. Resultados esperados / actividades formativas / evaluación de los resultados (opcional) Clases de teoría Clases ejercicios Trabajos e informes Prueba teoría Prueba ejercicios Ejercicios propuestos Trabajo en grupo Resultados esperados del aprendizaje (4.4)

8. Distribución de la carga de trabajo del alumno ACTIVIDADES PRESENCIALES ACTIVIDADES NO Convencionales No convencionales PRESENCIALES Sesiones de teoría Sesiones de problemas Sesiones de Laboratorio Sesiones de Aula informática TOTAL CONVENCIONALES Trabajo cooperativo Tutorías Seminarios Temas o actividades (visita, examen parcial, etc.) Semana 1 Tema 1 2 1,7 1 1 3 2 Tema 2 2 2 2 5 1 1 2 8 3 Tema 3 2 2 3,3 1 1 2 2 2 1 7 12 4 Tema 4 2 2 3,3 1 1 2 2 7 E-1 5 Tema 5 2 1,7 1 1 2 2 5 6 Tema 6 2 2 1 4,2 1 1 1 1 1 3 9 7 Tema 7 2 2 2 5 2 2 4 10 8 Tema 8 2 2 3,3 1 1 2 2 4 9 E-2 9 1ª Prueba práctica 1 1 4 4 5 10 Tema 9 2 1,7 1 1 2 4 11 Tema 10 2 2 2 1 5,8 2 2 1 5 12 12 Tema 11 2 2 3,3 2 2 4 8 13 Tema 12 2 2 3,3 1 1 2 2 2 8 14 Tema 13 2 2 3,3 1 1 2 2 7 E-3 15 2ª Prueba práctica 1 1 4 2 6 7 E-4 Periodo de exámenes 1 3 4 14 3 17 21 Otros TOTAL HORAS Visitas Evaluación formativa Evaluación Exposición de trabajos Charla TOTAL NO CONVENCIONALES Estudio Trabajos / informes individuales Trabajos / informes en grupo Tutorias TOTAL NO PRESENCIALES ENTREGABLES TOTAL HORAS 22 5 3 15 45 3 4 2 3 2 14 44 11 6 6 67 135

9. Recursos y bibliografía 9.1. Bibliografía básica Manual Diptrace ( http://www.diptrace.com/ ) Manual Cadence/Orcad (http://www.cadence.com/) Manual de LTSpice (http://ww.linear.com/designtools/software/) Manual Excel (http://office.microsoft.com/es es/excel/) 9.2. Bibliografía complementaria EMC and the Printed Circuit Board. Mark. I. Montrose. ISBN: 0 7803 4703 X 9.3. Recursos en red y otros recursos Aula virtual