SECRETARÍA ACADÉMICA FÍSICO MATEMÁTICAS

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
PROGRAMA SINTÉTICO
CARRERA:
ASIGNATURA:
Ingeniería en Control y Automatización, Ingeniería Eléctrica
Electrónica I
SEMESTRE:
4º
OBJETIVO GENERAL:
El alumno explicará la generación de cargas eléctricas y su control en medios físicos que no trata el
estudio de la electricidad clásica. Así como los métodos para el análisis y el desarrollo de los circuitos
electrónicos empleados en los dispositivos de vacío, de gas y semiconductores.
CONTENIDO SINTÉTICO:
I. Dispositivos semiconductores y diodos
II. Circuitos con diodos
III. Transistor bipolar de unión
IV. Transistor de efecto de campo
V. Fuentes de alimentación
METODOLOGÍA:
Utilizar estrategias acordes con los propios estilos cognitivos que considere el uso de diversas técnicas
de estudio y materiales didácticos; Uso de recursos audiovisuales y de tecnología de punta; Investigar,
elaborar y verificar hipótesis y aplicar estrategias de ensayo error en la resolución de los problemas;
redacción de reportes técnicos y/o de prácticas de laboratorio.
EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN:
Pruebas individuales, orales y escritas por el alumno, tres exámenes departamentales
La calificación de la teoría será la suma promedio de los tres exámenes departamentales, con un valor
del 60%. La calificación de laboratorio se realizará mediante los reportes técnicos por cada práctica de
laboratorio y un proyecto final con un valor del 40%. La calificación definitiva será la suma de ambas
evaluaciones, siempre que estas sean aprobatorias y se cumpla con los lineamientos institucionales
vigentes.
BIBLIOGRAFÍA:
Donald A. Neamen; Analisis y diseño de circuitos eletrónicos; edit. MC. Graw Hill.
Rashid Muhammad H; Electrónica de potencia; edit. Pearson educación.
Boylestad/Nashelsky; Electrónica: teoría de circuitos; edit. Pearson/prentice hall.
Lander Cyril W; Power Electronics; edti. Mc. Graw Hill
Schilling Donald L; Circuitos electrónicos; Edti. Mc. Graw Hill
Timothy J; Electrónica Industrial Moderna; Edit. Prentice hall
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FÍSICO MATEMÁTICAS
ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica
CARRERA: Ingeniería en Control y Automatización,
Ingeniería Eléctrica
OPCIÓN:
COORDINACIÓN:
DEPARTAMENTO: Académico de Ingeniería en
Control y Automatización
ASIGNATURA: Electrónica I
SEMESTRE: 4°
CLAVE:
CRÉDITOS: 10.5
VIGENTE: Agosto 2004
TIPO DE ASIGNATURA: Teórico-práctica
MODALIDAD: Escolarizada
TIEMPOS ASIGNADOS
HRS./SEMANA / TEORÍA: 4.5
HRS./SEMANA / PRÁCTICA: 1.5
HRS./SEMESTRE / TEORÍA: 81
HRS./SEMESTRE / PRÁCTICA: 27
HRS./TOTALES: 108
PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO:
POR: Academia de Ingeniería Electrónica
REVISADO POR: Subdirección Académica
APROBADO Por: Consejo Técnico Consultivo
Escolar de la ESIME Zacatenco
Dr. Alberto Cornejo Lizarralde
AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y
Programas de Estudio del Consejo General
Consultivo del IPN
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DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y
CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA:
Electrónica I
CLAVE:
HOJA: 2 DE 9
FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA
La electrónica como parte de la ciencia y la técnica, se ha convertido en una herramienta de apoyo en
casi todas las ramas del desarrollo tecnológico e investigación, por lo que se hace necesario que todo tipo
de Ingeniero posea conocimientos de los dispositivos electrónicos modernos y su forma de utilización.
Siendo la electrónica parte de la electricidad, no se puede concebir a un Ingeniero en Control y
Automatización sin los conocimientos básicos de electrónica y sus modernos dispositivos, para aplicarlos
en la generación, transmisión y distribución de la energía eléctrica. En la industria se aplican tales
dispositivos en: el control automatizado, arrancadores, generadores, reguladores y controladores de
velocidad.
Los cursos que anteceden a esta asignatura son: Electricidad y Magnetismo, Física Moderna; los
consecuentes Electrónica II, III y, como curso colaterales se tienen Circuitos Lógicos.
OBJETIVO DE LA ASIGNATURA
El alumno explicará la generación de cargas eléctricas y su control en medios físicos que no trata el
estudio de la electricidad clásica. Así como los métodos para el análisis y el desarrollo de los circuitos
electrónicos empleados en los dispositivos de vacío, de gas y semiconductores.
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DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y
CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA:
No. UNIDAD: I
Electrónica I
NOMBRE:
CLAVE:
HOJA:
3
DE: 9
Dispositivos semiconductores y diodos
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno explicará la importancia de los dispositivos semiconductores y diodos en el área del control y la
automatización.
No.
TEMA
HORAS
TEMAS
P
EC
CLAVE
BIBLIOGRÁFICA
1.1
T
Generalidades de los semiconductores y Clasificación 1.5
1.2
Diodo ideal
1.5
3B,6B
1.3
1.3.1
1.3.2
1.4
1.4.1
1.4.2
1.4.3
1.5
1.5.1
Diodos de Silicio.
Niveles de resistencia
Circuito equivalente para diodos
Análisis y modelos en CD.
Técnicas de iteración y de análisis gráfico
Modelo lineal
Simulación y análisis por computadora
Análisis en C.A.
Análisis señoidal
3.0
3B,6B
1.6
1.6.1
1.6.2
1.6.3
1.6.4
Otros tipos de diodos
Diodo Schottky
Diodo Zener
Diodo emisor de luz
Fotodiodo
3.0
3B,6B.
3.0
1.5
5B, 6B
1.5
1.5
3B, 5B
3B, 5B
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Desarrollar la observación y análisis al relacionar la práctica con la teoría; Hacer ejercicios de manera
individual y colectiva; Interactuar con el profesor y atender sus indicaciones: tareas, investigación.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
- Examen parcial
- Reporte de práctica de laboratorio
- Evaluación exploratorio (experimentar, verificar, hipótesis, ensayo-error)
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CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA:
No. UNIDAD: II
Electrónica I
NOMBRE:
CLAVE:
HOJA: 4
DE: 9
Circuitos con diodos
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno explicará la importancia del diodo en la corriente alterna y la corriente directa en el área del
control y automatización.
No.
TEMA
HORAS
TEMAS
CLAVE
BIBLIOGRÁFICA
T
3.0
P EC
3.0
6B, 4C, 5B.
Circuitos limitadores y sujetadores
Limitadores
Sujetadores
3.0
3.0
5B, 4C, 6B, 3B.
2.3
2.3.1
Circuitos con diodo Zener
Resistencia Zener y porcentaje de regulación
3.0
1.5
3B, 2C, 5B.
2.4
2.4.1
2.4.2
Circuitos con diodos múltiples
Ejemplos de circuitos con diodos
Circuitos lógicos con diodos
3.0
3B, 2C, 6B.
2.5
Circuitos con fotodiodo y LED
3.0
3B, 4C, 5B.
2.1
2.1.1
2.1.2
2.1.3
Circuitos rectificadores
Rectificación de media onda
Rectificación de onda completa
Voltaje de rizo y corriente de diodo
2.2
2.2.1
2.2.2
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Buscar causa y efecto, y saber relacionarlas; Utilizar técnicas de aprendizaje elaborativas (subrayar,
resumir, esquematizar, elaborar diagramas); Desarrollar la observación y análisis al relacionar la práctica
con la teoría.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
- Primer examen departamental
- Reporte de prácticas de laboratorio, investigar y verificar hipótesis como parte de un proyecto
final.
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CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA:
No. UNIDAD: III
Electrónica I
NOMBRE:
CLAVE:
HOJA:
5
DE: 9
Transistor bipolar de unión
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno descubrirá la importancia del transistor bipolar de unión en el área del control y la
automatización.
No.
TEMA
3.1
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4
3.1.5
3.1.6
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.4
3.4.1
3.4.2
3.4.3
HORAS
TEMAS
Transistor de unión bipolar básico
Estructuras del transistor
Transistor npn
Transistor pnp
Símbolos y conversiones de circuito
Características corriente-voltaje
Corriente de fuga y voltaje de ruptura del transistor no
ideal
Análisis en CD
Circuito de emisor común
Recta de carga y modos de operación
Circuitos bipolares comunes
Aplicaciones básicas del transistor
Interruptor
Lógica digital
Amplificador
Polarización del transistor bipolar
Polarización con resistencia a la base
Polarización con divisor de voltaje y estabilidad de
polarización
Polarización con fuente de corriente constante
T
6.0
P
EC
CLAVE
BIBLIOGRÁFICA
3B, 1B, 2C
4.5
3B, 1B, 2C
6.0
3.0
3B, 1B, 2C
4.5
3.0
3B, 1B, 2C
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Interactuar con el profesor y atender sus indicaciones: investigación, redacción, reporte de práctica y/o
reporte técnico; Utilizar diversas técnicas de aprendizaje: elaborativas, exploratorias y regulativas.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
Segundo examen departamental, reporte de práctica de laboratorio y proyecto final con la participación
colectiva de los estudiantes.
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CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA:
No. UNIDAD: IV
Electrónica I
NOMBRE:
CLAVE:
HOJA: 6
DE: 9
Transistor de efecto de campo
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno descubrirá la importancia del transistor de efecto de campo en el área del Control y la
Automatización.
No.
TEMA
HORAS
TEMAS
4.1
4.1.1
4.1.2
Transistor de efecto de campo
Análisis en CD
Aplicaciones básicas del MOSFET
4.2
4.2.1
4.2.2
Polarización del transistor de efecto de campo
Polarización de polarización fija
Polarización con divisor de voltaje
CLAVE
BIBLIOGRÁFICA
T
6.0
P EC
3.0
5B, 3B, 2C, 4C,
6.0
3.0
5B, 3B, 2C, 4C.
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Desarrollar la observación y el análisis al relacionar la práctica con la teoría; Utilizar técnicas de
aprendizaje exploratorias (experimentar, verificar, hipótesis, ensayo-error)
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
- Examen del período, reportes técnicos de las prácticas de laboratorio y proyecto de investigación sobre
algún tema de esta unidad.
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ASIGNATURA:
No. UNIDAD: V
Electrónica I
CLAVE:
HOJA: 7
DE: 9
NOMBRE: Fuentes de alimentación
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno explicara la importancia de las fuentes de alimentación en el área de Control y Automatización.
No.
TEMA
5.1
HORAS
TEMAS
Introducción
T
1.5
P
CLAVE
BIBLIOGRÁFICA
EC
1B, 3B, 5B.
5.2 Transformadores para fuentes reguladores
5.2.1 Calculo de transformador para fuente regulada
3.0 1.5
1B, 3B.
5.3 Consideraciones generales de filtros
5.3.1 Calculo de la red de filtros para fuente regulada
3.0
1B, 3B, 5B.
5.4
Por ciento de regulación para una fuente
regulada
3.0 1.5
1B, 3B.
5.5
Regulación de voltaje con transistores discretos
3.0
1B, 3B, 6B, 5B.
5.6
Reguladores de voltaje de circuitos integrados
3.0 1.5
1B, 3B.
5.7
Análisis por computadora
3.0
1B, 3B, 6B.
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Utilizar técnicas de aprendizaje elaborativas y exploratorias,; interactuar entre la práctica y la teoría;
alternar el trabajo individual con el trabajo final.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
Tercer examen departamental, reporte de prácticas de laboratorio y proyecto final.
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ASIGNATURA:
Electrónica I
CLAVE:
HOJA: 8
DE: 9
RELACIÓN DE PRÁCTICAS
PRACT. NOMBRE DE LA PRÁCTICA
No.
Diodos rectificadores
1
UNIDAD
DURACIÓN
I
4.5
LUGAR DE
REALIZACIÓN
Laboratorio
2
Aplicación en CA y CD de los
diodos rectificadores
II
3.0
Laboratorio
3
Diodo
Zener
aplicaciones
II
3.0
Laboratorio
4
Transistor bipolar
III
3.0
Laboratorio
5
Polarización, regiones de
operación
y
circuitos
reguladores con transistores
bipolares
III
4.5
Laboratorio
6
Transistor unipolar (JFET)
IV
6.0
Laboratorio
7
Calculo y diseño de una
fuente de energía eléctrica
regulado
V
3.0
Laboratorio
y
sus
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CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA:
Electrónica I
PERIODO
UNIDAD
CLAVE:
HOJA: 9
DE: 9
PROCEDIMIENTO DE VALUACIÓN
Primero
Unidad I y II
Primer examen departamental
Segundo
Unidad III
Segundo examen departamental
Tercero
Unidad IV y V
Tercer examen departamental
Proyecto final
La calificación de la teoría será la suma promedio de los tres
exámenes departamentales, con un valor del 60%. La calificación de
laboratorio se realizara mediante los reportes técnicos por cada
práctica de laboratorio y un proyecto final con un valor del 40%.
CLAVE
B
1
X
2
C
X
3
X
4
5
6
X
X
X
BIBLIOGRAFÍA
Donald A. Neamen; Analisis y diseño de circuitos eletrónicos; edit. MC.
Graw Hill.
Rashid Muhammad H; Electrónica de potencia; edit. Pearson
educación.
Boylestad/Nashelsky; Electrónica: teoría de circuitos; edit.
Pearson/prentice hall.
Lander Cyril W; Power Electronics; edit. Mc. Graw Hill
Schilling Donald L; Circuitos electrónicos; Edit. Mc. Graw Hill
Timothy J; Electrónica Industrial Moderna; Edit. Prentice hall
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PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA
1. DATOS GENERALES
ESCUELA:
Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Zacatenco
CARRERA:
Ingeniería en Control y Automatización, Ingeniería
Eléctrica
ÁREA:
BÁSICAS C. INGENIERÍA
ACADEMIA:
Ingeniería Electrónica
ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO
REQUERIDO:
D. INGENIERÍA
SEMESTRE
4º
C. SOC. y HUM.
ASIGNATURA:
Electrónica I
Ingeniero en control y automatización, electrónica o
eléctrica deseable especialidad y/o maestría en el área.
2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA:
El alumno explicará la generación de cargas eléctricas y su control en medios físicos que no trata el estudio de la
electricidad clásica. Así como los métodos para el análisis y el desarrollo de los circuitos electrónicos empleados
en los dispositivos de vacío, de gas y semiconductores.
3. PERFIL DOCENTE:
CONOCIMIENTOS
•
•
•
•
•
•
EXPERIENCIA
PROFESIONAL
Teórico-prácticos
• Mínima de 3 años en el
correspondientes al área,
diseño y uso de los
específicamente de
microprocesadores
electrónica en general.
aplicados al control de
procesos y electrónica de
Circuitos lógicos combinapotencia
torios y secuenciales
•
Deseable con experiencia
Microprocesadores y
docente
microcontroladores
Lenguaje de
programación C, Basic,
ensamblador
Electrónica de potencia
Ingles
ELABORÓ
M en C Gabriel Mendoza Figueroa
HABILIDADES
ACTITUDES
• Facilidad de
comunicación y
expresión
• Motivación
• Creativo
• Estimulo al estudiante
REVISÓ
Ing. Guillermo Santillán Guevara
•
•
•
•
•
Ética
Responsabilidad
Respetuoso
Gusto por la docencia
Dispuesto a una
superación y
actualización continua
y constante
AUTORIZÓ
Dr. Alberto Cornejo Lizarralde
Ing. Eladio Altamirano Melo
PRESIDENTE DE ACADEMIA
SUBDIRECTOR ACADÉMICO
DIRECTOR DEL PLANTEL
FECHA: Marzo 2004.