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• Antonio Corvalán

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Universidad de Concepción Facultad de Ingeniería Depto. de Ingeniería Eléctrica

Syllabus Electrónica – 543 208 I. Identificación Nombre: Electrónica Código: 543 208

Créditos: 4

Carrera

Plan

Modalidad: Presencial Semestre

Duración: Semestral Calidad

Ing. Civ. Eléctrica

6

Obligatoria

Ing. Civ. Telecom.

6

Obligatoria

Créditos SCT: 0

Prerequisito

Docente Responsable: Felipe A. Villarroel S. Docente Colaborador: Comisión Evaluación: Duración: 19 semanas Trabajo Académico: 10 hrs/semana Horas Teóricas 4 hrs/semana

Horas Prácticas 1 hrs/semana

Horas Laboratorio 0

Horas Otras Actividades 5 hrs/semana

II. Descripción Curso teórico de ciencias de la ingeniería de carácter obligatorio orientado al análisis, diseño y aplicación de circuitos electrónicos elementales análogos y digitales con dispositivos semiconductores discretos e integrados. Comprende desde el estudio de circuitos con diodos hasta la aplicación de componentes integrados y análogos, formando la base para construcción de diversos sistemas en Ingeniería Eléctrica. Análisis y diseño de circuitos electrónicos asistido por programas de simulación PSPICE, Matlab y Mathcad. La asignatura contribuye a perfil del Ingeniero Civil Eléctrico a la competencia de desarrollo de proyectos de ingeniería en el área de su competencia.

III. Resultados de Aprendizaje Esperados Se espera que al terminar con éxito la asignatura el(la) alumno(a) sea capaz de: R1.- Conocer la derivación y validez de modelos de circuito, físicos y matemáticos, no lineales de grandes señales, de conmutacion, lineales de pequeña señal de alta y baja frecuencia, de dispositivos semiconductores tales como diodos, transistores BJT, FET, MOSFET, amplificadores operacionales y compuertas logicas. R2.- Conocer, comprender las tecnologías y utilizar las especificaciones técnicas de fabricantes de dispositivos semiconductores y circuitos integrados análogos y digitales tales como los diodos rectificadores, BJT, FET, MOSFET, circuitos operacionales y compuertas digitales fundamentales. R3.- Utilizar adecuadamente los modelos de circuito de los dispositivos semiconductores y aplicar los fundamentos de teoria de circuito y sistemas lineales, en el análisis y diseño de circuitos electrónicos de uso general. R4.- Aprender y lograr habilidad para derivar ecuaciones de análisis y de diseño de circuitos electrónicos con dispositivos semiconductores discretos e integrados, que permitan al estudiante analizar y diseñar subsistemas electrónicos para aplicaciones análogas, digitales, de integración análoga digital y de interface.

Felipe A. Villarroel S. Agosto de 2018

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R5.- Aprender a operar dispositivos semiconductores como procesador de señales analogas, digitales y como conmutadores electrónicos. Dominar las técnicas de polarización de transistores para operarlo en distintos modos de operación (modo activo, corte y saturación) R6.- Analizar y diseñar amplificadores con transistores y amplificadores operacionales, estar capacitado para obtener las funciones de transferencia, analizar la respuesta frecuencial de circuitos electrónicos generales, diseñar fuentes de poder con filtros capacitivos

IV. Contenidos 1.- Amplificadores operacionales ideales. Introducción. El amplificador operacional inversor. El amplificador no inversor. Entradas inversora y no inversora combinadas. Diseño de circuitos de amplificador operacional. Aplicaciones. 2.- Análisis de circuitos con diodos semiconductores. Diodos semiconductores. Rectificación. Diodos Zener y reguladores de voltaje. Recortadores y fijadores. Tipos alternativos de diodos. 3.- Circuitos con amplificador bipolar. Modelo del BJT para señal grande. Modelos para c.a. de señal pequeña. Modelos de c.a. para señal pequeña de dos puertos. Curvas características. Amplificador de una etapa, polarización. Consideraciones de potencia. Análisis y diseño de amplificadores de voltaje y corriente. No linealidades de transistores de unión bipolar. Encendido/apagado de los circuitos con BJT. 4.- Amplificadores con transistores de unión bipolar. Amplificador en emisor común, colector común (seguidor de emisor), base común. Aplicaciones de los amplificadores con transistor. Divisor de fase. Acoplamiento de amplificadores. Análisis de amplificadores multietapa. Configuración cascodo. 5.- Amplificadores con transistor de efecto campo. FET de semiconductor de óxido metálico (MOSFET). Transistor de efecto campo de unión (JFET). Configuraciones y polarización de amplificadores con FET. Comparación del MOSFET con el JFET. Análisis de amplificadores con FET. Diseño de amplificadores con FET. 6.- Comportamiento en alta frecuencia. Modelos de transistores para alta frecuencia. Respuesta en alta frecuencia de amplificadores. 7.- Filtros activos. Diseño de redes activas. Filtros activos. Filtros analógicos clásicos. Transformaciones. Diseño de filtros Butterworth y Chebyshev. 8.- Familias lógicas digitales. Conceptos básicos de lógica digital. Consideraciones prácticas en el diseño digital. Lógica transistor-transistor (TTL), de emisor acoplado (ECL). Circuitos digitales con FET. 9.- Circuitos integrados digitales. Decodificadores y codificadores. Flip-flop.

V. Metodología de Trabajo Clases teóricas, complementadas con clases prácticas de resolución de ejercicios y técnicas de simulación como ayuda al análisis y diseño de circuitos electrónicos.

VI. Evaluación Ítem

Modalidad

Ponderación

Fecha †

Dos tareas (T)

Obligatorias

12 %

T1: 1 Oct., T2: 26 Nov.

Prueba (P1)

Obligatoria

38 %

3 de Oct.

Prueba (P2)

Obligatoria/acumulativa

38 %

28 de Nov.

Recuperación (R)

Optativa/acumulativa

Reemplaza P1 o P2

10 de Dic.

† : Estas fechas podrían ser modificadas por el D.I.E., lo que se avisará con anticipación. i) ii)

La nota final (N.F.) es N.F. = 0.12(T1 + T2) + 0.38(P1 + P2). Por otra parte, se define la nota parcial (N.P.) como N.P. = (P1 + P2)/2. La condición de aprobación es cuando N.P. ≥ 3.4 y N.F. ≥ 4.0. Por otra parte, si N.P. < 3.4, entonces la nota final es N.F. = N.P.

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iii) La evaluación de recuperación es optativa, incluye toda la materia y reemplazará la nota más baja entre P1 y P2 (solo una nota es reemplazada), aun cuando la nota de la evaluación de recuperación resulte menor que la nota a reemplazar. iv) Se considerará una bonificación por asistencia a clases de hasta 5 décimas y proporcional al total de clases si N.F. ≥ 4.0. Si el alumno(a) falta a 5 clases o más, no recibirá bonificación. v) En caso de inasistencia a los certámenes por problemas de salud (con certificado médico o documento avalado por la universidad) podrán asistir a la evaluación de recuperación. Ésta reemplazará a la(s) prueba(s) faltante(s). Si para esta fecha el alumno tiene problemas de salud, se le tomará en una fecha de común acuerdo con el profesor. vi) En caso de inasistencia a un certamen sin justificación, éste se evaluará con NCR. vii) Las tareas se pueden entregar en grupos de dos personas. Estas estarán disponibles con dos semanas de anticipación. Deberán ser entregadas en la Secretaría de Pregrado de Electrónica hasta las 18:30 p.m. del día de entrega. No se recibirán tareas atrasadas. Tareas con copia serán evaluadas con un 1.0. viii) En los certámenes y evaluación de recuperación se incluirán tópicos hasta una semana antes de la fecha en que se toman. Al momento de tomar los controles se exigirá la presentación de identificación en buen estado. No se permitirá el uso de calculadoras programables (solo científicas) ni el intercambio de material. Otros dispositivos electrónicos deberán ser silenciados y guardados. Certámenes con copia serán evaluados con 1.0.

VII. Bibliografía y Material de Apoyo Básica 1. C. J. Savant, Martin S. Roden, Gordon L. Carpenter, Diseño electrónico: circuitos y sistemas, Pearson Educación, 2000, ISBN: 9684443668. 2. Norbert R. Malik, Circuitos electrónicos: análisis, diseño y simulación, Prentice-Hall, 1998, ISBN: 8489660034. Complementaria 3. A. Sedra, K. Smith, Circuitos Microelectrónicos, Oxford University Press, 1999, ISBN: 9706133798.

VIII. Planificación

Felipe A. Villarroel S. Agosto de 2018

Semana

Actividad

Responsable

Trabajo Académico

1 1-2 1-2 3-4 3-4 5-6 5-6 7-8 7-8 7-8 9 9-10 9-10 11-12 11-12 13-14 13-14 15

Presentación ramo Capítulo 1 Capítulo 1 Capítulo 2 Capítulo 2 Capítulo 3 Capítulo 3 Capítulo 4 Capítulo 4 Tarea 1 Evaluación 1 Capítulo 5 Capítulo 5 Capítulo 6 Capítulo 6 Capítulo 7 Capítulo 7 Capítulo 8

Docente Docente Ayudante Docente Ayudante Docente Ayudante Docente Ayudante Alumno Alumno Docente Ayudante Docente Ayudante Docente Ayudante Docente

1 hr 8 hrs 2 hrs 8 hrs 2 hrs 8 hrs 2 hrs 8 hrs 2 hrs 12 hrs 2 hrs 8 hrs 2 hrs 8 hrs 2 hrs 8 hrs 2 hrs 4 hrs

1 de 3

15 16 16 15-16 17 18-19

Capítulo 8 Capítulo 9 Capítulo 9 Tarea 2 Evaluación 2 Ev. de Rec.

Ayudante Docente Ayudante Alumno Alumno Alumno

1 hr 4 hrs 1 hr 12 hrs 2 hrs 2 hrs

IX. Otros 1.- El horario de consultas es Lunes de 16:15 a 17:00 hrs. en el Laboratorio de Control Digital Aplicado (Edificio Tecnológico Mecánico, 2do piso, 204-c). 2.- Se pueden realizar consultas mediante correo electrónico a [email protected] (agregar en el subject de éste 543208 ELN). 3.- Avisos, notas, ejercicios, tareas, noticias del curso, etc., serán proporcionados durante las clases, INFODA, o en el fichero del D.I.E. 4.- Las tareas se deben entregar a Sra. Inés Lillo, Secretaría de Ingeniería Civil Electrónica y Biomédica, Edificio Central de Ingeniería, 2do piso, 236.

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