PRESENTACIÓN DEL CURSO DE ELECTRÓNICA ANÁLOGA I 2015-1 Prof. Gustavo Patiño. M.Sc. Ph.D MJ 12- 14 17-03-2015

PRESENTACIÓN DEL CURSO DE

ELECTRÓNICA ANÁLOGA I

2015-1

Prof. Gustavo Patiño. M.Sc. Ph.DMJ 12- 1417-03-2015

PROFESOR DEL CURSO

Electrónica Análoga I. Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia. 2015-1

Este curso está preparado para ofrecer al estudiante los conceptos básicos de circuitos electrónicos que poseen dispositivos semiconductores.

El curso se enfoca en el análisis y diseño de tales circuitos teniendo en cuenta las características y la operación eléctrica de diodos y transistores, y su combinación con elementos pasivos.

Conceptos como la polarización, el análisis de pequeña señal, y la amplificación de voltaje y/o corriente a través de configuraciones de una y de dos etapas, son presentados a lo largo del curso.

PROPÓSITO DEL CURSO


Debido a que la tecnología vigente en la electrónica análoga y digital está basada en el uso de dispositivos no-lineales como el diodo y el transistor, es fundamental que un estudiante de ingeniería electrónica: Identifique y adquiera la habilidad de utilizar dichos dispositivos. Tenga la capacidad de crear y diseñar circuitos que alberguen

dispositivos semiconductores como el diodo y el transistor.

JUSTIFICACIÓN


Estudiar el comportamiento de los dispositivos semiconductores básicos y su utilización en el diseño de circuitos electrónicos.

OBJETIVO GENERAL


Presentar los fundamentos teóricos y modelos de tres dispositivos electrónicos basados en semiconductores: el diodo, el transistor de juntura bipolar (BJT), y el transistor de efecto de campo (FET).

Generar destreza en el estudiante en el diseño de aplicaciones con estos dispositivos en el dominio del tiempo y de la frecuencia.

Introducir el estudio de aplicaciones con integración de dispositivos.

Alcanzar un mayor grado de destreza en la utilización de la herramienta PSPICE para la simulación y diseño electrónico.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS


CONTENIDO DEL CURSO


El diodo ideal; Operación física del diodoAnálisis de circuitos con diodosModelo de pequeña señalCircuitos rectificadoresCircuitos limitadores y sujetadoresFiltraje; Diodos zener;

Reguladores de voltajeDiseño de fuentes de voltaje reguladas

Regulación de carga y regulación de líneaAplicaciones digitales del diodoModelo del diodo en PSPICE

CAPÍTULO I: EL DIODO


Estructura física del BJT.Operación del BJT y regiones de operación.Símbolos circuitales y convenciones.Curvas características del BJT.Configuraciones básicas de amplificadores BJT de una etapa.

El amplificador Emisor Común (EC). Consideraciones de potencia, Capacitor de paso y de acople. Línea de carga de CA; análisis y diseño en CA. Amplificadores Emisor Seguidor (ES). Amplificador Base Común (BC).

Parámetros de resistencia y ganancia en el amplificador EC.

CAPÍTULO 2: EL TRANSISTOR DE JUNTURA BIPOLAR (BJT)


Estructura y operación física del MOSFET de tipo enriquecimiento. Curvas características de corriente contra voltaje del MOSFET de

enriquecimiento.El MOSFET de tipo agotamiento;Circuitos con MOSFET en cd.El MOSFET como amplificador.Polarización en circuitos amplificadores MOS.Amplificadores basados en MOS.El inversor lógico digital CMOS.El MOSFET como interruptor analógico.Capacitancias internas y modelo en alta frecuencia.El transistor de unión de efecto de campo JFET.El modelo MOSFET en SPICE.

CAPÍTULO 3: EL TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO (FET)


Siete prácticas en el semestre. Cada profesor de laboratorio define su forma de evaluación. Elementos y conceptos vistos en el laboratorio serán evaluados en

la teoría.Proyecto Final entre el laboratorio y el curso teórico.

LABORATORIO


Dos clases teóricas semanales (A cargo del profesor): Teoría de los temas contenidos en el curso.

Se tratan tópicos principales. Detalle de algunos tópicos. Ejemplos de cada tema tratado.

Estudio fuera de clase (A cargo del Estudiante): Mayor detalle y profundización de lo visto en clase. Consultar y estudiar temas complementarios. Solución de mayor cantidad de ejemplos y ejercicios.

METODOLOGÍA DEL CURSO


Frecuentemente será necesario hacer búsquedas sobre información requerida en ejercicios, talleres y prácticas de labs. Información que posiblemente no será dada en clase, pero que

ante la consulta oportuna puede ser ofrecida por el profesor, o ser encontrada en algún libro o otra referencia bibliográfica.

ESTUDIO FUERA DE CLASE


En semestres anteriores se han visto las siguientes falencias en los estudiantes de Electrónica Análoga I: Separación conceptual de variables DC y variables AC. Ley de Ohm.

Diferencial de voltaje en un componente circuital. Concepto de tierra y nivel de referencia de un circuito.

Solución de circuitos mediante LKV. Solución de circuitos mediante LKC.

Corriente de malla. Corriente de rama, y su diferencia con la anterior.

Circuito equivalente de Thevenin y Norton. Divisores de voltaje y de corriente. Uso y análisis de fuentes dependientes de voltaje y de corriente. Potencia. Fasores y análisis en frecuencia.

DEFICIENCIAS CONCEPTUALES VISTAS EN SEMESTRES ANTERIORES


El análisis de un sistema electrónica no corresponde a encontrar la fórmula para cada valor requerido. Dicho análisis trata de: Entender el problema o el sistema. Conocer la información dada y la información requerida. Identificar simplificaciones del sistema. A partir del funcionamiento del circuito, identificar o extraer la

mayor cantidad posible de fórmulas que lleven a la información requerida, dada la información dada.

Con frecuencia ocurren situaciones donde no existe fórmula para encontrar parte de la información requerida. Es necesario suponer con buen criterio y argumento (No es simple

machete!).

ANÁLISIS Y SOLUCIÓN DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS


Tiempo: Un recurso natural escaso. El tiempo disponible implica grandes oportunidades.

Planeación de sus actividades: Deberes académicos. Momentos de descanso. Momentos familiares.

Vacaciones: Divida su tiempo entre deberes y actividades de relax. Experiencias de semestres anteriores.

APROVECHAMIENTO DEL TIEMPO


Tres talleres: cada uno del 5%.Tres parciales: cada uno del 15%Laboratorio: 20%Proyecto Final del curso/laboratorio: 15%Autoevaluación 5%

EVALUACIÓN


ÉTICA Y COMPROMISO


ÉTICA Y COMPROMISO


ÉTICA Y COMPROMISO (2)


Juan Manuel Arias Mejía [email protected] Estudiante de noveno semestre de Ing. Electrónica. Apoyo en la revisión de talleres y laboratorios. Apoyo para resolver dudas a estudiantes.

MONITOR DEL CURSO


A. S. Sedra, K. C. Smith, Microelectronic Circuits, Oxford University Press, 4ª, 5ª y 6ª Ediciones.

M. H. Rashid, Circuitos Microelectrónicos, Análisis y Diseño, International Thomson Editores.

C. J. Savant et al; Diseño Electrónico, 3ª Edición. Robert L. Boylestad & Louis Nashelsky. Electrónica: Teoría de

Circuitos y Dispositivos Electrónicos.A. P. Malvino, Principios de Electrónica, Mc Graw Hill, 6ª

Edición, 1999. G. Roberts, A. S. Sedra, SPICE, Oxford University Press,

Second Edition, 1998.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA


MÁS REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA


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