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PROGRAMA DE ASIGNATURA:
ELECTRÓNICA APLICADA
I.-
Información General
Universidad
:
Universidad Nacional de ingeniería
Facultad
:
Facultad de Electrotecnia y Computación
Carrera
:
Ingeniería Electrónica
Plan
:
97
Disciplina
:
Electrónica Analógica
Asignatura
:
Electrónica Aplicada
Tipo de Asignatura
:
De la Profesión
Código
:
Año
:
Tercero
Semestre
:
Segundo
Pre-requisito
:
Electrónica Analógica II
Precedencia
:
Electrónica Analógica II
Co-requisito
:
Ninguna
Créditos
:
5
Horas
:
104
Frecuencia Semanal :
3
II.
Introducción
:
La electrónica Aplicada como fase culminante de las asignaturas del
Departamento de Electrónica pretende brindar al estudiante los conocimientos
teórico-prácticos de aquellos circuitos más comunes encontrados en la práctica.
La finalidad es que el estudiante sea capaz de distinguir este tipo de circuito
dentro de circuitos más complejos, en cuyo caso le será de utilidad conocer,
los distintos bloques de un circuito global para tener una idea más clara a nivel
macro de cómo es que funciona determinado circuito y poder diagnosticar y
orientar en la solución y/o reparación de determinado sistema.
Así mismo, los conocimientos a adquirir le permitirán diseñar y construir este
tipo de circuitos de relativa menor complejidad.
III.
Objetivos
Generales.
1.
Brindar los conocimientos teóricos y prácticos de algunos de los circuitos
más comunes encontrados en la práctica.
2.
Desarrollar las aptitudes en el planeamiento, desarrollo y culminación de
un proyecto.
3.
Desarrollar el nivel de dominio teórico-práctico asimilado a lo largo del
estudio de las asignaturas de Electrónica precedentes.
Específicos.
Unidad I.
a) Conocer las utilidades de las hojas de datos y la importancia de explotar al
máximo la información suministrada de las mismas.
b) Vincular de manera práctica algunos de los circuitos integrados mas
comunes utilizados en circuitos prácticos.
Unidad II.
a) Conocer las generalidades y principales campos de aplicación sobre los
filtros.
b) Definir que es un filtro y su principio de funcionamiento.
c) Listar los distintos tipos de filtros existentes.
d) Conocer los distintos tipos de filtros activos que se puede encontrar en la
práctica y sus principales características.
e) Implementar algunos tipos de filtros más comunes encontrados en la
práctica.
f) Desarrollar de manera práctica los conocimientos teóricos sobre filtros
activos.
Unidad III.
a) Conocer los principales campos de aplicación de los circuitos osciladores.
b) Reconocer los distintos tipos de osciladores existentes en virtud de su
frecuencia de operación.
c) Desarrollar los conocimientos teóricos que permitan determinar la frecuencia
de operación de un oscilador.
d) Desarrollar los conocimientos teóricos que permitan diseñar un circuito
oscilador.
e) Consolidar de manera práctica los conocimientos teóricos acerca de los
osciladores.
Unidad IV.
a) Conocer la información general sobre las fuentes de alimentación DC,
sus utilidades y aplicaciones.
b) Identificar los tipos de fuente de alimentación en virtud de las partes
integrantes del mismo y de su principio de operación.
c) Listar y esquematizar los distintos bloques y partes integrantes de una
fuente de alimentación lineal.
d) Estudiar la importancia de la forma de regulación de voltaje en las fuentes
de alimentación lineales y los distintos tipos existentes.
e) Conocer los principios de operación de las fuentes conmutadas y las
ventajas y desventajas de las mismas con relación a las fuentes lineales.
f) Listar y esquematizar los distintos bloques y partes integrantes de una
fuente de alimentación conmutada.
Unidad V.
a)
b)
c)
d)
Conocer las generalidades en cuanto al Lazo de Enllavamiento de Fase.
Desarrollar a manera de bloques las partes integrantes de un PLL.
Describir los parámetros característicos de un circuito PLL.
Conocer el comportamiento en frecuencia de un circuito PLL y como la
misma se relaciona con la aplicación que del PLL se pretenda realizar.
e) Implementar algunos circuitos con PLL.
Unidad VI.
a) Desarrollar habilidades en el proceso de detección de fallas de circuitos
electrónicos sencillos.
b) Desarrollar habilidades en el proceso de detección de fallas de circuitos
electrónicos de relativa complejidad.
Unidad VII.
a) Adquirir hábito en el proceso de la investigación
b) Aprender a utilizar libros de datos y libros de sustitutos de dispositivos
electrónicos.
c) Desarrollar habilidades prácticas en el montaje de circuitos eléctricos y
electrónicos.
d) Elaborar informe final del proyecto de curso.
IV.
Plan temático
Unidad
Tema
Conf
Clase
Práctica
4
2
4
10
10
4
4
18
6
4
4
14
10
4
4
18
10
4
4
18
4
2
6
Seminario
Labs
Proyecto
de Curso
Total
Aplicaciones mas
I
comunes de algunos
ICs.
II
Filtros Activos teoría y
Aplicaciones.
Osciladores, teoría y
III
aplicaciones.
Fuentes de
IV
Alimentación DC
lineales y no lineales.
PLL, teoría y
V
aplicaciones.
Detección de fallas más
VI
comunes en circuitos
Electrónicos
VII
Proyecto de Curso
40
V.
22
22
20
20
20
104
CONTENIDO DE LA ASIGNATURA.
UNIDAD I:
Aplicaciones más comunes de algunos Ic’s
1) Hojas de datos
a) Llevar una hoja de datos de un dispositivo electrónico y explicar su
contenido.
2) Ne 555
a) Operación como monoestable
b) Operación como astable
c) Oscilador controlado por Voltaje(VCO)
d) Generador de Rampa
3) LM 317
a) Características Eléctricas
b) Circuito regulador de Voltaje ajustable con el LM317
4) SG3524
a) Características Eléctricas y funcionamiento
c) Algunas aplicaciones
UNIDAD II:
Filtros Activos, teoría y aplicaciones
1) Introducción
2) Definición
3) Tipos de Filtros
a) Filtro pasa Bajos
b) Filtro Pasa altos
c) Filtro pasa banda
d) Filtro rechaza banda
e) Filtro pasa todo
4) Aproximaciones del filtro
a) Primera Aproximación, la función Butterworth
b) Segunda aproximación, la función de Bessel
c) Tercera aproximación , la función de Chebyshev
d) Cuarta aproximación, la función Inversa Chebyshev
e) Quinta aproximación, la función Eliptica
5) Realización del filtro (Implementación)
a) Filtros tipo sallen-key
b) Filtros tipo VCVS
UNIDAD III:
Osciladores
1) Introducción
2) Clasificación
a) Osciladores Armónicos
i) Osciladores de Resistencia Negativa
ii) Osciladores con realimentación
b) Osciladores de Relajación
i) Generador de onda cuadrada con OPAM
ii) Generador de onda triangular con OPAM
iii) Oscilador con el UJT y PUT
iv) Oscilador con el NE 555
UNIDAD IV:
Fuentes de alimentación DC, Lineales y No Lineales
1) Introducción
2) Tipos de fuentes de alimentación DC
a) Fuente de alimentación DC, lineal
i) Diagrama en bloques
ii) Partes de una fuente de alimentación DC, lineal constante
(1) Transformador
(2) Rectificador
(3) Filtro
(4) Regulador de Voltaje
(a) Clasificación
(i) Reguladores de fuerza bruta
(ii) Reguladores Discretos
1. Regulador Serie
2. Regulador Paralelo(Shunt)
(iii)
Reguladores integrados
3) Fuentes de alimentación DC, Conmutada
a) Diagrama en bloques
b) Partes de una fuente de Alimentación DC, Conmutada
i) Transistor de Conmutación
ii) Circuito de control
iii) Regulador de Voltaje conmutado
(1) Configuraciones Básicas
iv)
Configuración step-Down (Buck Converter)
v)
Configuración step-up (Boost converter)
UNIDAD V:
1)
2)
3)
4)
5)
PLL, Teoría y aplicaciones
Introducción
Diagrama de Bloques
Parámetros característicos de un PLL
Repuesta en frecuencia de un PLL
Modulación y Demodulación utilizando un PLL.
UNIDAD VI:
electrónicos
Detección
de
fallas
más
comunes
en
1) Introducción.
2) Detección de fallas en circuitos electrónicos sencillos.
3) Rastreo de fallas en circuitos electrónicos de mayor complejidad.
UNIDAD VII:
Proyecto de curso.
¾ Algunos de los proyectos a proponer :
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Diseño de alarma electrónica.
Alarma para automóvil.
Conmutador de líneas compartidas.
Cargador de Batería automático.
Alarma contra ladrones para puerta.
Lámpara de Emergencia
Protector de equipo contra apagones de luz.
Control de intensidad de luz.
circuitos
VI.
Recomendaciones Metodológicas.
Unidad I: Se realizarán conferencias, clases prácticas y laboratorios. Se
pueden realizar dos prácticas de laboratorios. Una práctica de laboratorio con el
NE 555 para realizar un PWM y una segunda práctica de laboratorio con el
SG3524 para implementar un PWM.
Unidad II: Se realizarán conferencias, clases prácticas y laboratorios. Se
pueden realizar dos prácticas de laboratorios. Una práctica de laboratorio para
la implementación del filtro pasa bajos y el filtro pasa alto, una segunda práctica
de laboratorio para la implementación del filtro pasa banda y rechaza banda.
Unidad III: Se realizarán conferencias, clases prácticas y laboratorios. Se
pueden realizar dos prácticas de laboratorios. Una práctica de laboratorio de
osciladores con operacionales y una segunda práctica con el Temporizador NE
555.
Unidad IV:
Se realizarán conferencias, clases prácticas y laboratorios. Se
pueden realizar dos prácticas de laboratorios. Una práctica de laboratorio con
regulador discreto y otra práctica con reguladores integrados.
Unidad V: Se realizarán conferencias, clases prácticas y laboratorios. Se
pueden realizar dos prácticas de laboratorios. Una práctica de laboratorio para
medir los parámetros del PLL y su funcionamiento, otra práctica de laboratorio
para implementar alguna aplicación del PLL(ejemplo Modulación y
Demodulación de frecuencia).
Unidad VI:
Se realizarán Clases prácticas y laboratorio. Se realizará un
laboratorio de un circuito con falla para detectarla y luego corregirla.
Unidad VII:
El proyecto de curso debe ser asignado a más tardar una
semana después de haber comenzado las clases. Además debe de
programarse encuentros sistemáticos durante el semestre para ir evaluando los
resultados de dicho proyecto ver hoja de anexo.
VII.
SISTEMA DE EVALUACION.
Evaluación Parcial
Primera
Convocatoria
Segunda
Convocatoria
Primer examen parcial
Segundo
examen
parcial
Laboratorios
Proyecto de Curso
Examen (Rescate)
Nota
de
1er.
o
2do.Parcial
Laboratorios
Proyecto de Curso
Examen General de la
Asignatura.
Acumulado
de
Laboratorio + Proyecto
de Curso.
21%
21%
21%
37 %
21%
21%
21%
37%
60%
40%
VIII. Bibliografía.
Texto Básico recomendado :
Electrónica.
Folletos elaborados por el Departamento de
Textos adicionales recomendados:
Titulo:
Microelectrónica Circuitos y Dispositivos
Edición
: Segunda
Autor
: Mark N. Horenstein
Titulo:
Electronic Devices
Edición
: Firth Edition
Autor
: Floyd
Titulo:
IX.
Circuitos Microelectrónicos
Edición
: Cuarta
Autor
: Sedra / Smith
Relación de autores.
Prof:
Ing. Hector López
Docente Dpto. de Electrónica.
Prof:
Ing. Felipe Paz Campos
Docente Dpto. de Electrónica.
¾ De los Proyectos de Curso :
La realización de proyectos de curso constituirá parte fundamental en el desarrollo de la
asignatura, para ello los pasos a seguir y los pesos específicos en puntaje de cada uno de
los pasos que lo conforman se reflejan a continuación :
9 Fase de Investigación : Durante esta fase los estudiantes contarán con 15 días
calendario durante los cuales deberán centrar su atención en la Elaboración de una
propuesta del Proyecto de Curso por ellos a desarrollar.
Dicha propuesta deberá contener :
‰ Título del proyecto
‰ Introducción
‰ Objetivos
‰ Procedimiento a seguir
‰ Diagrama en bloques del circuito a construir
‰ Circuito electrónico
‰ Listado de componentes a utilizar.
Como conclusión de la presente fase el Profesor deberá valorar la viabilidad de la
propuesta realizada por el estudiante. En caso de no resultar viable el Profesor deberá
proponer a los estudiantes otras alternativas de Proyecto.
El peso porcentual de ésta fase será de un 25% del peso total del Proyecto.
Los estudiantes que no presenten ninguna propuesta o la misma haya sido mal
realizada con el ánimo de esperar una propuesta del Profesor, perderá dicho
porcentaje.
9 Fase de Desarrollo :
Durante dicha fase los estudiantes se dedicarán al trabajo
práctico de montaje y prueba de su circuito a nivel de breadboard, para lo cual el
Profesor deberá asignarle horario de trabajo en el Laboratorio que le permitan
desarrollar las actividades prácticas requeridas. Durante dichos tiempos de práctica el
Profesor deberá estar disponible en el local del Laboratorio para orientar y supervisar
al estudiante en el uso de los instrumentos y dispositivos de Laboratorio, así como el
montaje del propio circuito.
A lo largo del desarrollo de los Proyectos el Profesor de la Asignatura deberá evaluar
al menos dos veces, cada una con un peso porcentual de 20% del total, el grado de
avance en la ejecución de los proyectos al tiempo que el estudiante dará a conocer al
Profesor los avances y tropiezos (si los hubiere) durante la realización de su proyecto.
9 Fase Final y presentación : Durante ésta fase el estudiante deberá presentar su
circuito funcionando y mostrarlo a su Profesor, posteriormente deberá realizar un
montaje formal en tarjeta impresa y con la presentación adecuada para su utilización
práctica, la cual obviamente deberá funcionar adecuadamente. El estudiante realizará
un informe final del trabajo realizado y demostrar ante su Profesor y compañeros el
dominio funcional del circuito por el o ellos presentado.
Esta fase tendrá un peso porcentual del 35% sobre la nota total del proyecto, el que a
su vez tendrá un peso del 37% sobre la nota final de la asignatura.
En caso que el estudiante no presentaré o culminaré su Proyecto en el tiempo
requerido (durante los segundos parciales) el mismo podrá formar parte de la Primera
y/o Segunda Convocatoria de la Asignatura en dependencia del grado de dominio
teórico –práctico mostrado por el estudiante a lo largo del semestre. Es decir, que las
notas acumuladas en la parte teórica (evaluación formal) y en la parte práctica
(Laboratorios y Proyecto) determinarán el tipo de evaluación a realizar por el
estudiante.
En el caso que los Proyectos no sean presentados antes del 2do. Parcial, el estudiante perderá puntos sobre la valoración de
su proyecto siempre y cuando los retrasos ocurridos no sean justificables.
Horas clases para proyecto de curso
Iniciando en la quinta semana
4 Semanas x 1 hrs
= 4 hrs (Semana 5 a la 8)
6 Semanas x 2 hrs
= 12 hrs (Semana 9 a la 14)
Defensa del proyecto = 4 hrs
------------20 hrs