Electrónica Básica

Licenciatura en Física - Plan de Estudios 1998
2^o Curso  (Obligatoria - Anual)

PROGRAMA DE LA ASIGNATURA (ALGIDUS) - CURSO 09/10 

RESUMEN DE LA GUÍA DOCENTE - CURSO 09/10 

[  PROFESORES  |  TEMARIO  |  BIBLIOGRAFÍA  |  METODOLOGÍA  |  EVALUACIÓN  |  MATERIAL DE CLASE  |  EXÁMENES  |  ENLACES  ]     [  GRUPO INTENSIVO  ]

AVISOS:

  16/09/11: Notas Provisionales de Septiembre

  29/06/11: Notas Provisionales de Junio

  25/04/08: Sección con artículos de divulgación (en inglés) - Ir

HORARIO DE CLASES, PROFESORES Y TUTORÍAS - CURSO 09/10 [ volver ]

		CLASES	PROFESOR	TUTORÍAS
GRUPO 1 (Mañana)	1^er Cuatr.	X, J, V: 9h-10h	Rocío del Río Fernández	J, V: 10:30h-13:30h
	2º Cuatr.		Antonio Acosta Jiménez	X: 10h-14h J: 12:30h-14:30h
GRUPO 2 (Tarde)	1^er Cuatr.	L, M, X: 16h-17h	Antonio Acosta Jiménez	L, X: 17h-18:30h J: 10:30h-13:30h
	2º Cuatr.	M, X: 16h-17h J: 17h-18h	Rocío del Río Fernández	L: 9:30h-12:30h J: 9:30h-10:30h, 12:30h-14:30h
GRUPO INTENSIVO (Diciembre)	1^er Cuatr.	J, V: 13:30h-15h	Antonio Acosta Jiménez	L, X: 17h-18:30h J: 10:30h-13:30h
			Rocío del Río Fernández	J, V: 10:30h-13:30h

        Las tutorías se llevarán a cabo en la Facultad de Física (Dpto. de Electrónica y Electromagnetismo, 3ª planta)
        Para consultas por correo electrónico, dirigirlos a las siguientes direcciones: "acojim AT us DOT es", "rrio AT us DOT es".

TEMARIO - CURSO 09/10 [ volver ]

BLOQUE 1: INTRODUCCIÓN Y CONCEPTOS FUNDAMENTALES

TEMA 0: Presentación del Curso de Electrónica Básica.

Metodología y actividades docentes. Criterios y sistemas de evaluación. Programación de la asignatura. Ubicación de la asignatura en la titulación. Bibliografía recomendada.

TEMA 1: Conceptos Fundamentales de Teoría de Circuitos y Análisis de Circuitos Resistivos Lineales.

· Definición de Electrónica y objetivos.- Relación entre el Electromagnetismo y la Electrónica. Elementos, dispositivos y circuitos. Circuitos concentrados y distribuidos. Circuitos discretos y circuitos integrados.

· Variables eléctricas.- Relaciones universales, constitutivas y topológicas. Leyes de Kirchhoff.

· Conceptos topológicos básicos.- Nudo, rama, bucle, malla.

· Elementos de circuito fundamentales.- Resistores, condensadores e inductores. Fuentes independientes y controladas. Asociaciones en serie y paralelo. Divisores de tensión e intensidad.

· Energía y potencia.- Elementos pasivos y activos.

· Análisis nodal.- Formulación de ecuaciones independientes. Nudo de referencia. Formulación matricial por inspección.

· Análisis de mallas.- Formulación de ecuaciones independientes. Formulación matricial por inspección.

· Teoremas fundamentales.- Principio de superposición. Teoremas de Thévenin y Norton. Equivalentes Thévenin y Norton. Teorema de máxima transferencia de potencia.

BLOQUE 2: CIRCUITOS DINÁMICOS

TEMA 2: Circuitos Dinámicos de 1^er Orden.

· Concepto de circuito dinámico.- Distinción entre circuitos de orden 0, dinámicos de orden 1 o mayor que uno.

· Circuitos RC y RL.- Tipos de respuesta. Respuesta al estado/entrada, transitoria/estacionaria, natural/forzada.

· Circuitos lineales de 1^er orden con excitaciones de DC.- Solución con resistencias positivas y negativas. Constantes de tiempo y concepto de estabilidad.

· Circuitos dinámicos de 1^er orden con resistores no-lineales.- Rutas dinámicas y puntos de equilibrio. Solución analítica para resistores lineales a tramos. Monoestables, biestables y astables.

TEMA 3: Circuitos Dinámicos de 2º Orden.

· Descripción de estado y escalar de circuitos lineales de 2º orden.- Circuitos básicos RLC. Formulación matemática, ecuación característica y frecuencias naturales.

· Tipos de respuesta natural.- Respuestas sin pérdidas, sub/sobre/críticamente amortiguadas. Estabilidad en circuitos de 2º orden. Lugar geométrico de las raíces.

· Circuitos lineales de 2º orden con excitaciones de DC.

TEMA 4: Régimen Sinusoidal Estacionario: Funciones de Red y Filtros.

· Concepto de régimen sinusoidal estacionario.

· Cálculo de la respuesta forzada.- Impedancias y admitancias de elementos reactivos. Función de transferencia.

· Filtros.- Concepto de selectividad en frecuencias. Tipos de filtros de 1er y 2º orden. Aplicación a entradas sinusoidales, periódicas y no periódicas.

· Descripción general de estado y escalar de circuitos lineales de orden superior a 2.

· Representación gráfica de funciones de red.- Extracción de polos y ceros. Construcción de diagramas de Bode.

BLOQUE 3: APLICACIONES BÁSICAS DE DIODOS Y AMPLIFICADORES

TEMA 5: Diodos de Unión: Circuitos y Aplicaciones.

· Conceptos básicos sobre resistores no-lineales de dos terminales.

· Diodos de unión.- Característica i-v. Regiones de operación en directa e inversa. Ruptura y diodos Zener. Aproximaciones lineales a tramos de características de diodos y modelos circuitales equivalentes.

· Análisis de circuitos con diodos.- Métodos iterativos y gráficos. Método de la recta de carga. Concepto de punto de operación y de operación en pequeña señal.

· Aplicaciones de diodos.- Rectificadores de media onda y onda completa, convertidores AC/DC, limitadores de tensión e intensidad, detección de tensiones máximas y mínimas.

TEMA 6: Amplificación: Concepto, Modelos y Dispositivos Básicos. Transistores.

· Amplificación.- Concepto de amplificador. Tipos de amplificadores y modelos con fuentes controladas. Relación con la operación en pequeña señal de transistores.

· Transistores BJT.- Símbolos y nomenclatura. Ecuaciones i-v y características de entrada y salida. Regiones de operación y modelos circuitales simplificados.

· Transistores MOS.- Símbolos y nomenclatura. Ecuaciones i-v y característica de salida. Regiones de operación y modelos circuitales simplificados.

· Ejemplos de amplificadores inversores con transistores BJT y MOS.- Cálculo del punto de operación y análisis en pequeña señal.

TEMA 7: Amplificación y Realimentación: Amplificador Operacional de Tensiones.

· Realimentación.- Concepto de realimentación y propósito de uso. Diagrama de bloques de un amplificador realimentado. Factor de realimentación. Realimentación negativa y positiva.

· Amplificador operacional de tensiones.- Característica entrada-salida. Principio de tierra virtual. Saturación en tensión.

· Aplicaciones lineales del amplificador operacional.- Configuraciones inversora y no-inversora. Amplificador diferencial. Sumador generalizado. Sondas de tensión e intensidad. Integradores y diferenciadores.

· Aplicaciones no-lineales del amplificador operacional.- Comparadores. Comparador con histéresis.

BLOQUE 4: FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA DIGITAL

TEMA 8: Introducción a la Electrónica Digital.

· Señales digitales.- Discretización en tiempo y amplitud. Representación binaria. Circuitos digitales vs. analógicos.

· Fundamentos de álgebra de Boole.- Postulados básicos y teoremas fundamentales.

· Puertas lógicas.- Puertas NOT, AND, OR. Puertas NAND y NOR. Características eléctricas de puertas lógicas: niveles lógicos, márgenes de ruido, fan-in, fan-out, tiempos de propagación y conmutación, consumo de potencia.

· Familias lógicas.- Operación de transistores como conmutadores. Tipos de familias lógicas y características principales.

· Circuitos secuenciales.- Concepto de estado. Biestables y flip-flops.

· Ejemplos de subsistemas digitales.

BIBLIOGRAFÍA   [ volver ]

	J.W. Nilsson Circuitos Eléctricos (7ª edición) Prentice Hall, 2005 URL - http://www.pearsoneducacion.com/corporativo/resultados.asp?ean=9788420544588&categoria=Ingenier%EDa%20el%E9ctrica&valor=a&buscar=Circuitos%20El%E9ctricos
	R.E. Thomas The Analysis and Design of Linear Circuits (6th edition) Wiley, 2006 URL - http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-0471760951.html
	R.C. Dorf, J.A. Svoboda Introduction to Electric Circuits (7th edition) Wiley, 2006 URL - http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-0471730424.html
	A.S. Sedra, K.C. Smith Microelectronics Circuits (5th edition) Oxford University Press, 2003 URL - http://www.oup.com/uk/catalogue/?ci=9780195142525

METODOLOGÍA  [ volver ]

La docencia de la asignatura se organiza en clases teóricas y clases de problemas.

Las clases teóricas estarán dedicadas al establecimiento de conocimientos y en ellas se expondrán los conceptos relativos a un tema utilizando como principales recursos la pizarra y transparencias.

Las clases de problemas estarán dedicadas a la resolución de ejercicios y se coordinarán con las de teoría. Para cada tema del programa se propondrán boletines de ejercicios que, entre otros, incluirán problemas planteados en exámenes previos de la asignatura.

La proporción entre clases teóricas y de problemas será globalmente de un 50%, modificando convenientemente el peso de una u otra actividad según el carácter del tema concreto a tratar.

El material didáctico proporcionado a los alumnos estará accesible, junto con información complementaria (exámenes de cursos académicos anteriores, calificaciones, etc.) en la página web de la asignatura (www.imse-cnm.csic.es/~rocio/EBAS).

CRITERIOS DE EVALUACIÓN  [ volver ]

Para aprobar la asignatura se requiere alcanzar una puntuación mayor o igual a 5 puntos sobre 10 en cada uno de los dos exámenes parciales de la asignatura o en un examen de convocatoria oficial.

El aprobado de un parcial supondrá la eliminación de la correspondiente materia para la convocatoria oficial de Junio, pero no para la de Septiembre o Diciembre.

Además de estos exámenes, se tendrá en cuenta en la calificación final del alumno en Junio la evaluación de su asistencia, su participación activa en el aula, la elaboración de cuestiones, problemas y trabajos opcionales, aumentando su calificación media hasta un máximo de 1.5 puntos sobre 10 (siempre que el alumno haya aprobado y no se produzca saturación de la nota).

Los alumnos aprobados por curso que deseen subir su nota podrán hacerlo realizando el examen de la convocatoria oficial de Junio o mediante la realización individual de un trabajo. Estos mecanismos sólo servirán para subir nota, nunca para bajarla.

· Realización de exámenes.- Los exámenes consistirán básicamente en cuestiones teóricas, dirigidas a evaluar el conocimiento comprensivo, y en problemas, dirigidos a evaluar el nivel de aplicación. El peso de cada ejercicio en la nota global del examen se indicará en el enunciado. La duración del examen será establecida por los profesores y comunicada a los alumnos al comienzo de éste (por lo general, durarán entre 3 y 4 horas). Su fecha será fijada de acuerdo con la normativa vigente en el Centro.

· Componente de evaluación continua.- Se valorará la asistencia del alumno a clase, su participación activa, la elaboración de cuestiones, problemas y trabajos opcionales, etc. En relación con ello, al finalizar cada uno de los temas del programa de la asignatura, se proporcionará a los alumnos una breve relación de ejercicios que podrán entregar voluntariamente para su posterior corrección y consulta en tutoría.

MATERIAL DE CLASE     [ volver ]

APUNTES DE TEORÍA:

• Circuitos Dinámicos de Primer Orden
• Circuitos Dinámicos de Segundo Orden
• Diodos de Unión: Circuitos y Aplicaciones
• Amplificadores y Transistores BJT
• Amplificadores Operacionales de Tensión

TRANSPARENCIAS:

• Análisis de Nudos y Mallas mediante "Stamps"
• Circuitos Dinámicos de Primer Orden
• Circuitos Dinámicos de Segundo Orden

· Régimen Sinusoidal Estacionario y Filtros:

• Introducción al Régimen Sinusoidal Estacionario y Contribuciones a Diagramas de Bode
• Resumen de contribuciones a Diagramas de Bode  
• Ejemplos de Filtros, Señales y Filtrado de Señales Periódicas y Aperiódicas
• Transistores BJT y MOS
• Amplificadores Operacionales con Realimentación Positiva

BOLETINES DE EJERCICIOS:

• Boletín 1 - Introducción
• Boletín 2 - Circuitos Dinámicos de Primer Orden - Ej. 13   - Ej. 14   - Ej. 15
• Boletín 3 - Circuitos Dinámicos de Segundo Orden - Ej. 8   - Ej. 9   - Ej. 10
• Boletín 4 - Régimen Sinusoidal Estacionario y Filtros - Plantilla para Diagramas de Bode - Sobre el Problema 10
• Boletín 5 - Diodos
• Boletín 6 - Transistores
• Boletín 7 - Amplificadores Operacionales de Tensión

EJERCICIOS DE AUTO-EVALUACIÓN:

CURSO ACADÉMICO	TEMA 1 Circuitos Resistivos Lineales	TEMA 2 Circuitos Dinámicos de 1^er Orden	TEMA 3 Circuitos Dinámicos de 2º Orden	TEMA 4 Régimen Sinusoidal Estacionario, Diagramas de Bode y Filtros	TEMA 5 Diodos	TEMA 6 Transistores	TEMA 7 Amplificadores Operacionales
05/06
06/07
07/08
08/09
09/10

EXÁMENES:

CURSO ACADÉMICO	DICIEMBRE (3ª CONV. ORD.)	FEBRERO (CONV. EXTRAORD.)	1^er PARCIAL	2º PARCIAL	JUNIO (1ª CONV. ORD.)	SEPTIEMBRE (2ª CONV. ORD.)
01/02	enunciado	---	enunciado	enunciado	enunciado	enunciado
02/03	enunciado	---	enunciado	enunciado	enunciado resuelto	enunciado resuelto
03/04	enunciado resuelto	enunciado	enunciado resuelto (v1) resuelto (v2)	enunciado	enunciado	enunciado resuelto
04/05	enunciado	---	enunciado resuelto	enunciado resuelto (v1) resuelto (v2)	enunciado	enunciado
05/06	enunciado	---	enunciado resuelto	enunciado resuelto	enunciado	enunciado
06/07	enunciado	---	enunciado resuelto	enunciado resuelto	enunciado	enunciado
07/08	enunciado	---	enunciado resuelto	enunciado resuelto	enunciado	enunciado
08/09	enunciado	---	enunciado	enunciado resuelto	enunciado	enunciado
09/10		---	enunciado resuelto	enunciado		enunciado

GRUPO INTENSIVO 08/09:

• Boletín 1 - Introducción
• Boletín 2 - Circuitos Dinámicos de Primer Orden
• Boletín 3 - Circuitos Dinámicos de Segundo Orden 
• Boletín 4 - Régimen Sinusoidal Estacionario y Filtros 
• Boletín 5 - Diodos
• Boletín 6 - Transistores
• Boletín 7 - Amplificadores Operacionales de Tensión
• [ Boletín 8 - Recopilación final de ejercicios - Curso 07/08 ]

CALENDARIO DE EXÁMENES    [ volver ]

1^er Parcial	26-01-10	Aula Magna, 9:30h
2º Parcial	17-06-10	Aula Magna, 9:30h
1ª Convocatoria (Junio)	06-07-10	Aula Magna, 9:30h
2ª Convocatoria (Septiembre)	03-09-10	Aula 1, 9:30h
3ª Convocatoria (Diciembre)	10-12-09	Aula Magna, 16h

ENLACES    [ volver ]

ARTÍCULOS DE DIVULGACIÓN: 

    Esta sección recoge artículos divulgativos y/o técnicos interesantes sobre temas muy diversos de Electrónica.

    Los artículos proceden en su mayoría de la revista IEEE Spectrum (publicada mensualmente y accesible on-line en http://www.spectrum.ieee.org). El lema de la revista reza "The lastest in science, engineering, and technology news" y en sus artículos cubren tópicos de lo más variados: innovaciones tecnológicas, aplicaciones de última generación, tecnologías emergentes, aspectos históricos, ...

    El siguiente fichero Excel contiene una selección de artículos publicados y los enlaces para acceder a ellos a través del catálogo FAMA de la US (para no vulnerar la protección por copyright).

 OTROS ENLACES:

o MICROSIM DESIGNLAB: Entorno de diseño y simulación de circuitos electrónicos.

• Versión de Evaluación 8.0 - Descarga (34MB aprox)
• Versión de Evaluación 9.1 - Descarga (29MB aprox)

Nota: Si experimenta algún problema durante la instalación del programa, pruebe con la otra versión suministrada del programa.

• Descripción del entorno de MicroSim DesignLab 8.0: Explicación de la funcionalidad del entorno y las herramientas incorporadas. (PDF)
• Prácticas guiadas de MicroSim DesignLab 8.0: Útil para aprender el manejo básico del programa. (PDF)
• Simulación Digital y en Modo Mixto con MicroSim DesignLab 8.0: Introducción a la simulación de circuitos digitales y mixtos. (PDF)
• Descripción de SPICE: Manual de utilización del simulador SPICE en modo texto. (PDF)
• Ejercicios de Simulación:
• Circuitos resistivos, circuitos dinámicos y filtros (PDF)
• Diodos y aplicaciones (PDF)
• Amplificadores Operacionales (PDF)
• Introducción a la Simulación Lógica (PDF)
• Circuitos Combinacionales (PDF)
• Circuitos Secuenciales (PDF)
• Sistemas Digitales (PDF)
• Circuitos Mixtos (PDF)

· PÁGINAS DE INTERÉS:

• MATLAB/SIMULINK: MathWorks
• Enlaces para MATLAB/SIMULINK
• Aprenda Informática como si estuviera en primero: Manuales de la ESIISS de la Univ. de Navarra de Windows, Office, Programación, ...
• MOSIS

• PROGRAMAS DE LIBRE DISTRIBUCIÓN:

• MAGIC: Microelectronic Systems News
• SWITCAP: Universidad de Columbia

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Última modificación: diciembre 29, 2010  |  Creada y mantenida: Rocío del Río