DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

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DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

ASIGNATURA: ELECTRÓNICA ANALÓGICA

Nombre en

Inglés: ANALOGUE ELECTRONICS Código UPM: 565000153

MATERIA: ELECTRÓNICA ANALÓGICA CRÉDITOS ECTS: 7,5

CARÁCTER: MATERIA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA

TITULACIÓN: GRADUADO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y AUTOMÁTICA TIPO: OPTATIVA

CURSO: TERCERO SEMESTRE: QUINTO

CURSO ACADÉMICO 2013-2014

PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio

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DEPARTAMENTO

ELECTRÓNICA, AUTOMÁTICA E INFORMÁTICA INDUSTRIAL (EUITI) COORDINADORA

Sara López Ferre PROFESORADO

NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico

Sara López Ferre C-307 [email protected]

Basil Al-Hadithi Abdul Qadir C-306 [email protected]

Joaquín González Gigosos C-209 [email protected]

CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA ASIGNATURAS SUPERADAS OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS

Es imprescindible el conocimiento de las técnicas de análisis de circuitos impartidas en la asignatura Teoría de Circuitos y al ser la asignatura de Electrónica Analógica continuación de la asignatura de Electrónica impartida en el segundo curso, es necesario que el alumno posea los conocimientos adquiridos en esa asignatura.

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OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA

Código COMPETENCIA NIVEL RA

CG 1. Conocer y aplicar los conocimientos de ciencias y tecnologías _{básicas a la práctica de la Ingeniería Industrial.} Conocimiento, N3 Aplicación RA-01, RA-02, RA-03, RA-04, RA-06, RA-07, RA-08, RA-09, RA-11, RA-12 RA-14 CG 2.

Poseer la capacidad para diseñar, desarrollar, implementar, gestionar y mejorar productos, sistemas y

procesos en los distintos ámbitos industriales, usando las

apropiadas técnicas analíticas, computacionales o

experimentales N3 Aplicación RA-02, RA-03, RA-07, RA-09, RA-11, RA-12

CG 3. Aplicar los conocimientos adquiridos para identificar, formular y resolver problemas en contextos amplios, siendo capaces de integrarlos trabajando en equipos multidisciplinares.

N2 Análisis, Síntesis RA-02, RA-03, RA-04, RA-05, RA-06, RA-07, RA-08, RA-09, RA-10, RA-11, RA-12

CG 4. Comprender el impacto de la ingeniería en el medio ambiente, el desarrollo sostenible de la sociedad y la importancia de trabajar en un entorno profesional y responsable

N2 Análisis, Síntesis RA-01, RA-02, RA-03, RA-06, RA-09, RA-10, RA-12

CG 6. Poseer las habilidades de aprendizaje que permitan continuar estudiando a lo largo de toda la vida para un desarrollo profesional adecuado. N3 Aplicación RA-03, RA-07, RA-09, RA-11, RA-12, RA-13

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Código RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA

RA-01

Conocer las diferentes configuraciones de circuitos con transistores y sus principales _aplicaciones

RA-02

Utilizar las técnicas básicas de análisis de circuitos para analizar el funcionamiento _{de circuitos con transistores bipolares y unipolares}

RA-03

Analizar circuitos amplificadores y diseñar los valores de los componentes para una _{ganancia determinada.}

RA-04

Reconocer, identificar y explicar el funcionamiento de las fuentes de corriente.

RA-05

Definir las características técnicas de un amplificador diferencial y describir su _{funcionamiento y principales aplicaciones}

RA-06

Analizar y deducir la función de transferencia de circuitos basados en amplificadores _{operacionales y conocer sus principales aplicaciones}

RA-07

Diseñar, a partir de unas especificaciones, circuitos basados en diodos, transistores _{(bipolares y unipolares) y amplificadores operacionales}

RA-08

Especificar/ ilustrar los parámetros que caracterizan la respuesta en frecuencia de un _sistema

RA-09

Reconocer e identificar los circuitos amplificadores realimentados y las diferentes tipos de configuración, deducir sus parámetros característicos y diseñar estos tipos

de circuitos.

RA-10

Analizar la estabilidad de un circuito mediante el criterio de Nyquist y el diagrama de _{Bode y deducir su compensación en frecuencia.}

RA-11

Reconocer, identificar, explicar, analizar y diseñar circuitos osciladores

CG 10. Creatividad _SíntesisN2 RA-03, RA-07, RA-09, RA-11, RA-12

CE 20. Conocimiento de los fundamentos y aplicaciones de la _{electrónica analógica.}

N3 Conocimiento, análisis y aplicación RA-01, RA-02, RA-03, RA-04, RA-06, RA-08, RA-09, RA-10, RA-11 RA-12, RA-13, RA-14

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RA-12

Reconocer, identificar, explicar, analizar y diseñar los diferentes tipos de circuitos no _lineales

RA-13

Interpretar la información básica incluida en las hojas de características de los _{diodos, transistores (bipolares y unipolares) y amplificadores operacionales}

RA-14

Conocer el instrumental del laboratorio y utilizar las técnicas apropiadas para _{realizar las medidas de los circuitos electrónicos analógicos.}

RA-15

Dominar técnicas de simulación y diseño asistido por ordenador para edición de _{esquemas electrónicos y simulación de circuitos}

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CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO)

TEMA / CAPÍTULO APARTADO Indicadores de logro relacionados Tema 1. Amplificadores con transistores bipolares 1.1. El amplificador bipolar LO-01 LO-02 LO-03 LO-04 LO-09

1.2. Amplificador de emisor común

1.3. Análisis de línea de carga en alterna

1.4. Amplificador colector común

1.5. Amplificador base común

1.6. Comparación de amplificadores con transistores

bipolares 1.7. Amplificadores multietapa 1.8. Consideraciones de potencia 1.9. Fuentes de corriente Tema 2. Amplificadores con transistores de efecto de campo 2.1. El amplificador MOSFET LO-05 LO-06 LO-07 LO-08 LO-09

2.2. Amplificador fuente común

2.3. Amplificador drenador común

2.4. Amplificador puerta común

2.5. Comparación de amplificadores con transistores de

efecto de campo

2.6. Amplificadores con dispositivos de carga MOSFET

2.7. Amplificadores multietapa.

2.8. Amplificadores JFET básicos

2.9. Fuentes de corriente

Tema 3.

Amplificadores diferenciales

3.1. Par diferencial básico con transistor bipolar

LO-10 LO-11

3.2. Análisis en pequeña señal

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3.4. Relación de rechazo en modo común

3.5. Resistencia de entrada y salida

Tema 4.

Amplificador operacional ideal

4.1. Modelo de amplificador operacional ideal

LO-10 LO-11

4.2. Amplificador inversor

4.3. Amplificador no inversor

4.4. Diseño de circuitos con amplificadores operacionales

4.5. Aplicaciones del amplificador operacional

Tema 5.

Respuesta en frecuencia

5.1. Análisis en frecuencia y funciones de transferencia.

LO-12 LO-13 LO-14

5.2. Bode

5.3. Respuesta en frecuencia: amplificadores

transistorizados con condensadores

5.4. Respuesta en frecuencia: transistor bipolar

5.5. Respuesta en frecuencia: el FET

Tema 6.

Realimentación

6.1. Teoría general de la realimentación

LO-15 LO-16 LO-17 LO-18 LO-19 6.2. Topologías de la realimentación

6.3. Amplificadores de voltaje (serie-paralelo)

6.4. Amplificadores de corriente (paralelo-serie)

6.5. Amplificadores de transconductancia (serie-serie)

6.6. Amplificadores de transresistencia (paralelo-paralelo)

6.7. Ganancia de lazo

6.8. Estabilidad de los circuitos con realimentación

6.9. Compensación en frecuencia

6.10.Osciladores

Tema 7.

Amplificador operacional real

7.1. Ganancia finita en lazo abierto

LO-20 LO-21

7.2. Voltaje de Offset

7.3. Corrientes de polarización de entrada

7.4. Respuesta en frecuencia Tema 8. Aplicaciones no lineales de los circuitos integrados 8.1. Comparadores LO-22

8.2. Disparador Schmitt. Aplicaciones

8.3. Multivibradores

8.4. Temporizador 555. Aplicaciones

(8)

Laboratorio _2. _{Amplificación con transistores bipolares} LO-24 LO-25

3. Amplificadores operacionales. Respuesta en frecuencia

4. Amplificadores con realimentación. Respuesta en

frecuencia

5. Aplicaciones no lineales de amplificador operacional

6. Multivibradores. Temporizador 555

7. Simulación

8. Simulación

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BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS

Le

co

As

CLASES DE

TEORIA

Lecciones magistrales en las que el profesor expondrá los

contenidos del temario y realización de ejercicios.

Asignación: 1,2 ECTS (2 h presenciales/semana)

CLASES

PROBLEMAS

Clases dedicadas a la complementación de algunos conceptos

teóricos para resolución de problemas, haciendo participe al

alumno en los mismos.

Asignación: 1,8 ECTS (3 h presenciales/semana)

PRÁCTICAS

El alumno asistirá al laboratorio a realizar prácticas de carácter

obligatorio dirigidas por el profesor.

El alumno previamente deberá haber adquirido los conocimientos

teóricos necesarios para el desarrollo de la misma.

Se realizarán nueve prácticas de laboratorio que comprenderán

los puntos más importantes del temario, siendo la última un

examen de prácticas.

Asignación: 0,9 ECTS (2 h presenciales/práctica)

TRABAJOS

INDIVIDUALES

El trabajo individual del alumno se orientará a la búsqueda de

información complementaria, estudio de los contenidos de la

asignatura y realización de ejercicios.

TRABAJOS EN

GRUPO

A lo largo del curso el profesor podrá proponer algún trabajo en

grupos (búsqueda de información complementaria, resolución de

problemas…)

TUTORÍAS

En el horario de tutoría el profesor atenderá las dudas y

_{consultas del alumno.}

EVALUACIÓN

Los alumnos de evaluación continuada realizarán dos exámenes

en clase.

Los alumnos que no elijan evaluación continua no realizarán

estas pruebas de control.

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RECURSOS DIDÁCTICOS

BIBLIOGRAFÍA

1. “Circuitos microelectrónicas” Adel S. Sedra; Kenneth C.

Smith, Ed. Mc. Graw-Hill 2006

2. "Principios de Electrónica", Malvino, Albert; Bates, David J.:

7ª Ed. Madrid, Mc. Graw-Hill 2007.

3. Análisis y diseño de circuitos electrónicos” Donald A. Neamen,

Mc. Graw-Hill, 2000

4.

Circuitos Microelectrónicos Rashid Muhammad H. Ed.

Thompson, 2002

5. Microelectrónica: Circuitos y Dispositivos Mark N. Horenstein:

Editorial Prentice Hall, 1997

6. Microelectrónica Millman-Gravel Ed. Hispano-Europea.

Barcelona, 1995

RECURSOS WEB

http://www.elai.upm.es/

http://www.elai.upm.es/moodle/

Transparencias de la asignatura.

Enunciados de ejercicios y problemas

Guiones de las prácticas de laboratorio.

Enlaces de interés.

EQUIPAMIENTO

Para la realización de las prácticas se dispone del laboratorio de

Electrónica dotado con aparatos para la obtención de medidas

en circuitos electrónicos.

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CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA

SEMANA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO

INDIVIDUAL EN GRUPO TRABAJO ACTIVIDADES EVALUACIÓN

1 Tema 1 (Teoría y _problemas) Repaso sobre polarización de transistores bipolares y

realización de ejercicios

2 Tema 1 (Teoría y _problemas) Lectura individual sobre el _tema

3 Tema 1 (Teoría y _problemas) problemas de amplificadores Realización de ejercicios y

con bipolares

4 Tema 2 (Teoría y _problemas) Repaso sobre polarización de transistores unipolares y

realización de ejercicios 5 Tema 2 (Teoría y _problemas) Práctica 1 problemas de amplificadores Realización de ejercicios y

con unipolares 6 Tema 3 (Teoría y _problemas) Práctica 2 problemas de amplificadores Realización de ejercicios y

diferenciales

Realización de ejercicios y

problemas 7 Tema 4 (Teoría y _problemas) Práctica 3 Realización de ejercicios y problemas de análisis de

amplificadores operacionales

8 Tema 4 (Teoría y _problemas) Práctica 4

Realización de ejercicios y problemas de síntesis y aplicaciones de amplificadores

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SEMANA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO

INDIVIDUAL EN GRUPO TRABAJO ACTIVIDADES EVALUACIÓN

Realización de ejercicios y problemas de análisis en frecuencia y funciones de transferencia. Control Temas 1 al 4 10 Tema 5 (Teoría y _problemas) Práctica 6 problemas de respuesta en Realización de ejercicios y

frecuencia

problemas 11 Tema 6 (Teoría y _problemas) Práctica 7 problemas de introducción a la Realización de ejercicios y

realimentación

Realización de ejercicios y problemas de las diferentes

topologías de la realimentación

13 Tema 6 (Teoría y _problemas) Práctica

Examen

Realización de ejercicios y problemas de estabilidad de

los circuitos con realimentación y compensación en frecuencia

14 Temas 6 y 7 (Teoría y _problemas) Realización de ejercicios y problemas de circuitos

osciladores

problemas

15 Tema 8 (Teoría y _problemas)

Realización de ejercicios y problemas de aplicaciones no

lineales de los circuitos integrados

Control Temas 5 al 8

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SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA

EVALUACIÓN

Ref INDICADOR DE LOGRO Relacionado con RA:

LO-01 Obtener los valores de los parámetros de los modelos de pequeña señal de transistores bipolares en frecuencias

medias RA-01

LO-02 Saber representar los modelos simplificados de pequeña _{señal de transistores bipolares en frecuencias medias} RA-01, RA-02 LO-03 Saber analizar circuitos basados con transistores bipolares en pequeña señal: obtención del punto de trabajo y los

valores de la tensión y corriente de señal alterna

RA-01, RA-02 RA-03, RA-04

RA-06

LO-04 Saber diseñar circuitos con transistores bipolares en _{pequeña señal} RA-07

LO-05 Obtener los valores de los parámetros del modelo de pequeña señal del transistor de efecto de campo en

frecuencias medias RA-01

LO-06 Saber representar el modelo simplificado de pequeña señal _{del transistor de efecto de campo en frecuencias medias} RA-01, RA-02 LO-07 Saber analizar circuitos basados en transistores unipolares en pequeña señal: obtención del punto de trabajo y los

valores de la tensión y corriente de señal alterna

RA-01, RA-02 RA-03, RA-04

RA-06

LO-08 Saber diseñar circuitos con transistores de efecto de campo _{en pequeña señal} RA-07

LO-09 Saber analizar y diseñar fuentes de corriente RA-03, RA-04 _RA-07

LO-10 Saber analizar y diseñar circuitos sencillos basados en _{amplificadores operacionales} RA-05, RA-06

LO-11 Conocer las aplicaciones básicas del amplificador _operacional RA-06

LO-12 Saber representar los modelos simplificados de pequeña _{señal de transistores en alta frecuencias} RA-01, RA-02 _RA-08

LO-13 Saber analizar y diseñar circuitos con transistores en _frecuencia RA-03, RA-07

LO-14 Saber representar interpretar, mediante los diagramas de Bode, la respuesta en frecuencia de la ganancia de un

amplificador RA-10

LO-15 Conocer las diferentes topologías de los circuitos _{realimentados} RA-09

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LO-17 Saber analizar la estabilidad de los circuitos con _{realimentación} RA-10

LO-18 Saber realizar la compensación en frecuencia en circuitos _{realimentados} RA-10

LO-19 Saber analizar y diseñar circuitos osciladores RA-11

LO-20 Conocer el comportamiento real de los amplificadores _{operacionales} RA-05, RA-06

LO-21

Calcular los errores asociados a las limitaciones estáticas en circuitos con AO, referidos tanto a la entrada como a la salida (corrientes y tensiones de offset, tensión en modo común y variaciones de tensión en la fuente de

alimentación)

RA-06

LO-22 Saber analizar el funcionamiento de circuitos no lineales RA-12

LO-23 Conocer el funcionamiento de los aparatos de laboratorio: la fuente de alimentación, polímetro, generador y

osciloscopio RA-14

LO-24 Comprender y saber utilizar la información suministrada por los fabricantes en las hojas de características de

componentes y circuitos Integrados RA-13

LO-25

Conocer el manejo del programa Orcad Pspice: Captura de circuitos, simulaciones de punto de polarización,

transitorios, respuesta en frecuencia, paramétricas, barridos en continua y alterna y visualización, captura y presentación de resultados

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EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA) BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES

EVALUABLES MOMENTO LUGAR CALIFICACIÓN PESO EN LA

Evaluación continua

Examen de control. Noviembre Aula

80%

Examen de control. Enero Aula

Evaluación prácticas de laboratorio Programada Laboratorio 20%

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CRITERIOS DE CALIFICACIÓN

Prácticas de laboratorio para alumnos con o sin

evaluación continua

.

1. La realización de las prácticas de laboratorio es obligatoria para todos los alumnos.

2. Los alumnos que no aprueben las prácticas de laboratorio por curso, tendrán que

realizar el examen final de prácticas en las fechas y horas propuestas por Jefatura de Estudios

3. La nota obtenida en las prácticas de laboratorio aprobadas se guardará para sucesivas

convocatorias de curso.

4. La nota de las prácticas de laboratorio se corresponderá con un 20% sobre la nota

final.

5. Las prácticas de laboratorio una vez aprobadas no se podrán repetir en ningún caso

Criterio de evaluación teórica para alumnos de evaluación continua

PARTE TEÓRICA

Exámenes de control (2 exámenes).

Realizados en aula con una duración de 2 horas

Preguntas tipo test, ejercicios

y problemas

En cada control se deberá tener al menos 3 puntos y la suma de ambos deberá ser de 9 o más puntos para su compensación.

Peso: 80%

Examen de evaluación final.

Los alumnos que sigan este sistema de evaluación no tendrán prueba global de evaluación al finalizar el periodo de docencia, en la convocatoria ordinaria En la convocatoria extraordinaria el alumno, que no haya aprobado la parte teórica, tendrá el mismo examen final que los alumnos sin evaluación continua, con un peso del 80% sobre la calificación final.

Nota.

Para poder aprobar la asignatura es necesario aprobar las prácticas de laboratorio.

Criterio de calificación para alumnos sin evaluación continua

PARTE TEÓRICA: Examen final.

El examen final comprenderá toda la materia explicada durante el curso (teoría y problemas).

Examen

tipo test, ejercicios

y problemas

Se realizarán en las fechas y horas propuestas por Jefatura de Estudios. Peso: 80% sobre la calificación final

Nota.