C u r s o a c a d é m i c o :

(1)

C u r s o a ca d ém i c o : 20 1 4 - 2 0 1 5

DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA

Titulación: Física

Código:

1752

Asignatura: E

LECTRÓNICA

Curso en el que se imparte:

4

(Anual, 1

Carácter:

er_{ó 2º}

cuatrimestre)

Anual

Tipo:

(Troncal, Obligatoria, Optativa, Libre

elección)

Troncal

Créditos:

Totales

Teóricos

Prácticos

LRU

12

6

6 ECTS

11 Idioma en el que se imparte:

Español

Dirección Web asignatura:

http://www.uco.es/moodle

DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORES

Nombre y apellidos

Departamento

Ubicación

_conocimiento

Área de

Responsable ó

coordinador:

Rafael J. Real Calvo

Arquitectura de

Computadoras,

Electrónica y

Tecnología

Electrónica

Leonardo Da Vinci

Campus de

Rabanales

Electrónica

Otros:

DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA

Descriptores

BOE

Semiconductores y dispositivos; Sistemas analógicos; Amplificadores y osciladores. Electrónica digital

Situación

Prerrequisitos:

Contexto dentro de la Titulación:

La asignatura de Electrónica es una asignatura troncal anual que se imparte en el cuarto curso de la Licenciatura de Física. La asignatura de 12 créditos LRU se divide en 6 créditos de Teoría y 6 de prácticas. Según la metodología establecida en la Licenciatura, los conceptos básicos fundamentales necesarios que el alumno debe conocer para abordar la asignatura de Electrónica son establecidos en la asignatura de Electromagnetismo impartida en el tercer curso. A su vez, la asignatura de Electrónica posee los conocimientos de base necesarios para cursar las asignaturas de Instrumentación Electrónica, Arquitectura de Sist. Digitales y Microprocesadores y Estructura de Computadores impartidas en el 5º curso de la Licenciatura.

Recomendaciones:

Es aconsejable que el alumno tenga aprobada la asignatura de Electromagnetismo impartida en tercer curso de la Licenciatura de Física.

Competencias

Básicas/genéricas:

CB1 Capacidad de análisis y síntesis CB2 Capacidad de organización y planificación CB3 Comunicación oral y/o escrita

CB6 Resolución de problemas CB7 Trabajo en equipo

CB9 Aprendizaje autónomo

Específicas:

 Cognitivas (saber):

(2)

 Procedimentales/instrumentales (saber hacer):

CE4: Capacidad de medida, interpretación y diseño de experiencias en el laboratorio o en el entorno

 Actitudinales (ser):

Objetivos

Dotar a los alumnos de los conocimientos básicos sobre cálculo y diseño de circuitos y sistemas electrónicos y ampliar los conocimientos sobre componentes y dispositivos electrónicos, basado en el desarrollo de los Bloques Temáticos, con el fin de proporcionar los conocimientos y el saber hacer ajustados a las necesidades que demanda la sociedad actual, capacitando al alumno con las competencias precisas para el ejercicio profesional conveniente y competitivo.

Metodología

Nº de horas de trabajo del alumno

Al tratarse de una asignatura en extinción, no habrá clases teóricas, ni prácticas, ni actividades académicas dirigidas.

El estudiante podrá tener tutorías con el profesor para resolver dudas y se convocarán exámenes finales en las fechas

señaladas por el centro para tal fin.

Técnicas

Docentes

Señalar con una X las técnicas que va a utilizar en el desarrollo de la asignatura

Al tratarse de una asignatura en extinción, no habrá clases teóricas, ni prácticas, ni actividades académicas dirigidas.

El estudiante podrá tener tutorías con el profesor para resolver dudas y se convocarán exámenes finales en las fechas

señaladas por el centro para tal fin.

Bloques

temáticos

Dividir el temario en bloques (sin nº máximo ni mínimo)

I Dispositivos semiconductores electrónicos II Circuitos y sistemas electrónicos

Bibliografía General:

Título: Electrónica Industrial. Electrónica de regulación y control Autor: Bühler

Editorial: Gustavo Gili

Título: Circuitos electrónicos de control. Autor: Ruiz Gonzalez y otros

Editorial: Universidad de Valladolid

Título: Power Electronics: Converters, Applications & Design. Autor: Mohan N. Undeland & Robbins

Editorial: J.Wiley

Título: Electrónica de Potencia Autor: Seguier G y otros Editorial: Gustavo Gili Título: Electrónica de Potencia Autor: Rashid

Editorial: Prentice Hall

Título: Spice for circuits and electronics using pspice. Autor: Rashid

Título: Spice for power electronics and electric power Autor: Rashid

Título: Trabajando con MATLAB y la Toolbox de control Autor: A. Moreno

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Título: Introducción a la física de semiconductores Autor: Adler, Smith y Longini

Editorial: Reverté

Título: Fundamentos físicos de los dispositivos electrónicos Autor: A. Luque

Editorial: Univer Internacional

Título: Fundamentos de electrónica física y microelectrónica Autor: J.M.. Albella y otros

Editorial: Addison-Wesley Título: Modern power devices. Autor: Jayan Baliga

Editorial: Wiley

Título: The Science and Engineering of Microelectronic Fabrication. Autor: Campbell

•Editorial: Oxford University Press

Específica:

Título: Circuitos electrónicos aplicados con amplificadores operacionales. Autor: González de la Rosa, Juan J.;Moreno Muñoz, Antonio

Editorial: Servicio de Publicaciones de la Universidad de Cádiz. ISBN: 978-84-7786-488-2

Apuntes de la asignatura “Electrónica Analógica”, en formato PDF

Título: Circuitos electrónicos Autor: Malik

Título: Electrónica teoría de circuitos Autor: Boylestad, Nashelsky Editorial: Prentice Hall Título: Electric Circuits

Autor: James W. Nilson, Susan A. Riedel Editorial: Prentice Hall

Título: Diseño Electrónico Autor: Savan, Roden y Carpenter Editorial: Addison-Wesley Iberoamericana Título: Microelectrónica

Autor: Millman

Editorial: Hispano Europea

Título: Circuitos integrados analógicos Autor: Gray, Meyer

Título: Microelectrónica: circuitos y dispositivos Autor: Horenstein

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Editorial: Prentice Hall Título: Electrónica Autor: N. Storey Editorial: Addison Wesley

Técnicas de

evaluación

Enumerar, tomando como referencia el catálogo de la guía común. Incluir criterios de evaluación y calificación (referidos a las competencias trabajadas durante el curso)

Las técnicas de evaluación serán: - Examen teórico

- Examen de prácticas

Criterios de evaluación y calificación:

La evaluación y calificación se dividirá en las siguientes partes con los porcentajes que se indican: - Examen teórico (cuestiones y/o ejercicios): 75%

- Examen de prácticas: 25%

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Programa de

contenidos

Teóricos:

Con indicación de las competencias que se van a trabajar en cada lección

I Dispositivos semiconductores electrónicos

Tema 1.- Principios fundamentales de teoría de circuitos.

Magnitudes y señales eléctricas. Elementos pasivos y activos. Leyes de Kirchoff. Análisis de mallas y de nudos. Medidas eléctricas e instrumentación. Teoremas de redes: equivalentes Thevenin y Norton. Principio de superposición. Divisores de tensión y de corriente.

Tema 2.- Física de semiconductores.-

Modelo de electrones libres. Modelo de bandas de energía. Densidad de estados. Concentración de portadores. Semiconductores intrínsecos y extrínsecos. Densidad de carga. Generación y recombinación de cargas. Deriva y difusión. Variación de potencial en equilibrio térmico. Ecuación de continuidad

Tema 3.- Diodos.-

Región de carga espacial. La unión PN. Las corrientes en un diodo PN. Características tensión corriente. Resistencia del diodo. Polarización y recta de carga. Dependencia de la temperatura. Capacidad de transición. Capacidad de difusión. Perforación del diodo. Circuito equivalente del diodo. Características dinámicas del diodo. Pérdidas de potencia en el diodo. Protección en los diodos. Hojas características del diodo. Diodo de Potencia. Circuitos con diodos. Diodo zener y otros diodos especiales

Tema 4.-Transistores bipolares de unión.

Estructura básica. Comportamiento físico. Modelo Ebers-MolI. Curvas características tensión-intesidad. La recta de carga estática. Características en conmutación. Limitaciones en su funcionamiento. Pérdidas de Potencia. Protección en los transistores. Áreas de trabajo seguro. Hojas de características. Estudio de diseño y ejercicios

Tema 5.-Transistores de efecto de campo.

Estructura básica y clasificación. JFET. Características de transferencia del JFET. Resistencia controlada por tensión. Circuito equivalente en pequeña señal del JFET. Hoja de especificaciones del JFET. Transistor MOSFET. MOSFET de deplexión. MOSFET de acumulación. Característica de transferencia del MOSFET de acumulación. MOSFET de potencia. El MOSFET en conmutación. Pérdidas de potencia en el MOSFET. Áreas de trabajo seguro en el MOSFET. El IGBT.

Tema 6.- Circuitos de polarización.

Polarización y señales en circuitos analógicos. Polarización estabilizada de emisor. Polarización por divisor de tensión o autopolarizado. Autopolarización por resistencia de fuente. Polarización con realimentación de colector. Polarización del MOSFET de acumulación. Técnicas de compensación.

Tema 7.-Fuentes de corriente y cargas activas.

Fuentes de corriente Básicas. Con salidas Múltiples. Fuentes de Corrientes de Alta Ganancia. Espejo con Compensación de Corriente de Base. Fuente de Widlar. Fuente de Wilson. Fuente Cascode. Aplicación y Ejemplos.

II Circuitos y sistemas electrónicos

Tema 8.- Fuentes de alimentación.

Definiciones. Rectificadores. Filtros. Fuentes de alimentación reguladas. Fuentes de alimentación estabilizadas. Circuitos reguladores integrados comerciales. Fuentes de alimentación conmutadas.

Tema 9.-Amplificadores con transistores.

Definiciones. Recta de carga estática y dinámica. Amplificadores con BJT. Modelo equivalente del transistor en pequeña señal. Circuitos equivalentes. Amplificadores en emisor común. Amplificadores en colector común. Amplificadores en base común. Amplificadores con JFET. Amplificador en fuente común. Amplificador con resistencia en el terminal de fuente. Amplificador en drenaje común. Comparación entre las configuraciones. Efectos de la carga y de la fuente de señal. Amplificadores con varios transistores. Aspectos avanzados de diseño y análisis.

Tema 10.- Etapas de salida.

Introducción y clasificación. Amplificador clase A. Amplificador clase B. Amplificador clase AB. Evacuación de calor en los semiconductores. Amplificadores C y D.

Tema 11.- Régimen dinámico de circuitos

Concepto de circuito dinámico. Régimen transitorio y régimen permanente. Circuitos lineales de primer orden. Circuitos lineales de 2º orden. Transformada de Laplace. Representación interna. Función de transferencia. Diagramas de bloques. Estudio de la

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respuesta temporal. Cuadripolos. Concepto de filtrado. Filtros pasivos de 1er y 2º orden. Tema 12.- Régimen sinusoidal estacionario.

Onda senoidal: generación y representación temporal. Representación fasorial. Respuesta de los elementos pasivos de un circuito. Dominio temporal y de la frecuencia. Respuesta en frecuencia. Diagramas de Bode de amplitud y fase. Potencia y factor de potencia en circuitos de corriente alterna. Circuitos trifásicos.

Tema 13.-Realimentación

Realimentación y estabilidad. Sistemas en lazo abierto y en lazo cerrado. Sistema de realimentación. Realimentación negativa. Topologías de los circuitos realimentados. Efectos de realimentación negativa. Ejemplos de circuitos realimentados.

Tema 14.- Amplificadores Operacionales

Concepto de amplificación. Necesidad y efectos de la amplificación. Modelado de dispositivos. Análisis de un amplificador diferencial genérico. Amplificador operacional ideal. Clasificación. Respuesta en frecuencia de los amplificadores. Aplicaciones lineales básicas. Aplicaciones no lineales. Limitaciones de los amplificadores.

Tema 15.- Generadores de señal.

Circuitos astables. Temporizador con disparo único retardado. Circuitos monoestables basados en operacional. El temporizador integrado 555. Generador de ondas cuadradas y triangulares. Generador de dientes de sierra.

Tema 16. Filtros activos

Filtros activos ideales: conceptos y características de transferencia. Filtros activos pasa baja. Filtros activos pasa alta. Filtros activos pasa banda. Filtros activos supresores de banda. Procedimientos de diseño. Circuitos comerciales.

Tema 17.- Osciladores sinusoidales.

Realimentación positiva. Principios y criterio de Barkhausen. Osciladores RC: puente de Wien y desplazadores de fase. Osciladores LC. Osciladores con cristal de cuarzo. Estabilidad en osciladores y medida del tiempo.

Programa de

contenidos

Prácticos:

Con indicación de las competencias que se van a trabajar:

La asignatura tiene planificadas las siguientes prácticas de laboratorio: Práctica 0.- Introducción al instrumental de laboratorio Practica 1.- Circuitos eléctricos básicos en C.C y C. A. Práctica 2.- El diodo semiconductor

Práctica 3.- Limitadores y rectificadores. Practica 4.- El diodo zener.

Práctica 5.- El transistor bipolar de unión. Práctica 6.- El transistor de efecto campo. Práctica 7.- Redes de polarización Práctica 8.- Amplificador a transistores Práctica 9.- El transistor en conmutación

Práctica 10.- Características del Amplificador Operacional. Práctica 11.- Circuitos básicos con Amplificador Operacional. Práctica 12.- Circuitos no lineales con Amplificador Operacional Práctica 13.- Generación de funciones con Amplificador Operacional Práctica 14.- Filtros Activos

Dado el actual periodo de extinción de la asignatura, se aconseja al alumno realizar las prácticas con software de simulación. En la plataforma virtual de la asignatura se le indica al alumno diferente software que puede utilizar para este fin.

Las competencias trabajadas en este caso son CB1, CB2, CB3, CB7, CB9 y especialmente CE2 y CE4.

Mecanismo de

Control y

Seguimiento:

Al margen de las contempladas a nivel general para toda la experiencia piloto, se recogerán aquí los mecanismos concretos que los docentes propongan para el

Al tratarse de una asignatura en extinción, no habrá clases teóricas, ni prácticas, ni actividades académicas dirigidas. El estudiante podrá tener tutorías con el profesor para resolver dudas y se convocarán exámenes finales en las fechas señaladas por el centro para tal fin.

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seguimiento de cada asignatura