UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Vicerrectorado Académico 2

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
Vicerrectorado Académico
1 .Departamento: Electrónica y Circuitos (EC)
2. Asignatura: Circuitos Eléctrónicos II
3. Código de la asignatura: EC2178
No. de unidades-crédito: 4
No. de horas semanales: Teoría: 3
Práctica: 2 Laboratorio: 2
Requisitos: EC1113
4. Fecha de entrada en vigencia de este programa: Abril 2016
5. OBJETIVO GENERAL: A lo largo del curso el estudiante desarrollará, en forma activa y
cooperativa, los fundamentos teóricos y las técnicas y métodos que le permitirán analizar el
funcionamiento de circuitos integrados lineales, circuitos amplificadores lineales realimentados y
algunas de sus aplicaciones.
6. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Conocer las funciones específicas de bloques circuitales básicos que normalmente se encuentran en
los esquemas circuitales de los circuitos integrados lineales.
- Integrar al proceso de análisis de circuitos, algunos conceptos de sistemas.
3. Desarrollar habilidades en el empleo de dispositivos electrónicos en una diversidad de aplicaciones,
tomando en consideración las condiciones de funcionamiento de los mismos.
- Utilizar herramientas computacionales en el análisis y diseño de circuitos que les permita evaluar la
importancia de su uso.
- Implementar circuitos con cierto grado de complejidad en el laboratorio, así como realizar las
mediciones correspondientes para comprobar su funcionamiento, analizar e interpretar los resultados
obtenidos y presentarlos en un breve informe técnico.
- Entender la operación de otros dispositivos electrónicos a partir de los principios de los dispositivos
básicos.
7. CONTENIDOS:
TEMA 1. BLOQUES CONSTITUTIVOS DE UN CIRCUITO AMPLIFICADOR OPERACIONAL
COMERCIAL (xx741).
Identificación de las etapas Básicas: 1) Bloques constitutivos (circuitos de polarización: redes activas y
pasivas, fuentes de corriente, espejos de corriente, amplificación: par diferencial, etapas de ganancia y
de salida); 2) Bloques auxiliares (circuitos de protección, de acoples entre etapas, etc.). Análisis DC y
Análisis AC (Respuesta de Pequeña Señal).
TEMA 2. CIRCUITOS AMPLIFICADORES LINEALES REALIMENTADOS.
Realimentación. Configuración Ideal. Tipos de Realimentación. Efectos de la Realimentación sobre
los parámetros del amplificador (ganancia, resistencia de entrada, resistencia de salida, distorsión).
TEMA 3. HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS APLICADAS A CIRCUITOS AMPLIFICADORES
LINEALES.
Análisis Frecuencial: Respuestas en Frecuencia de Amplificadores (Diagrama de Bode de Amplitud y
Fase, Aproximación con Polo Dominante y Método de las Constantes de Tiempo). Efectos de la
Realimentación sobre la Respuesta en Frecuencia y la Estabilidad (Relación entre Ganancia y Ancho
de Banda, Márgenes de Ganancia y Fase, Conceptos y Métodos de Compensación).
TEMA 4. APLICACIONES UTILIZANDO CIRCUITOS AMPLIFICADORES LINEALES
Osciladores (Análisis y Diseño de Osciladores Senoidales y de Onda Cuadrada). Filtros RC Activos
(Análisis y Diseño), Amplificador de Instrumentación.
8. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS, DIDACTICAS O DE DESARROLLO DE
LA ASIGNATURA:
Para este curso los estudiantes deben haber aprobado la asignatura Circuitos Electrónicos, lo que indica
que el estudiante ya posee cierta experiencia previa en el análisis de circuitos con dispositivos
electrónicos básicos. Además, se considera igualmente, que el estudiante ha alcanzado la madurez
necesaria, que se requiere en la toma de decisiones al analizar los circuitos con dispositivos
electrónicos, especialmente cuando es indispensable asumir criterios sobre el estado en que se
encuentra el o los dispositivos, de manera que le permita establecer una metodología adecuada y
eficiente. Adicionalmente, se asume que los estudiantes manejan adecuadamente desde el punto de
vista conceptual, las herramientas matemáticas para el análisis de circuitos desde el punto de vista de
sistemas, es el caso específico en el análisis frecuencial, donde se requiere que el estudiante identifique
al parámetro que representa la ganancia del amplificador (Av) como la función de transferencia del
sistema expresada en función de la frecuencia. Esto permite que la representación gráfica a través del
Diagrama de Bode de Amplitud y Fase, ilustre una mejor interpretación acerca del comportamiento del
amplificador analizado, así como también las definiciones de algunos términos como por ejemplo:
decibelios (dB), ancho de banda, etc. Por otra parte, dado que ya el estudiante se encuentra en el ciclo
de estudio profesional de la carrera, y en aras que el proceso enseñanza-aprendizaje sea exitoso, se
debe insistir en dar una orientación adecuada para que ellos desarrollen técnicas apropiadas de estudio,
pero que al mismo tiempo hay que introducir actividades que abran sus perspectivas de búsqueda de
nueva información. Por tal motivo, se sugiere como libro texto para este curso el señalado de 1ro en la
bibliografía, y se da de referencia otros. Por otra parte, para estimular su capacidad de búsqueda y
cierta independencia, es conveniente proponerles que realicen un trabajo sobre algún dispositivo
electrónico que no se ha cubierto en teoría. Ellos deben escoger el tema y someterlo a la aprobación del
profesor, buscar la bibliografía, realizar un trabajo de características limitadas (por ejemplo, cinco
páginas) y hacer una presentación oral.
Desarrollo de Actividades
El programa de este curso, al igual que el curso de Circuitos , contempla: tres horas de Teoría, dos de
Problemas y dos de Laboratorio, para un total de siete horas semanales. Por lo tanto, la programación
de las actividades a seguir estarán en concordancia a las establecidas en el curso de Circuitos I, pero
adaptadas al cumplimiento de los objetivos establecidos inicialmente.
Prá́cticas de Laboratorio
Los objetivos particulares de las prácticas de Laboratorio son lograr que el estudiante sea capaz de:
- Afianzar sus destrezas en el manejo de los instrumentos de laboratorio: Amperímetros, voltímetros,
multímetros, Fuentes DC, generadores de funciones y osciloscopios analógicos.
- Utilizar SPICE y MATLAB para simular y analizar los circuitos que va a montar en la práctica a fin
de determinar los resultados esperados.
- Desarrollar nuevas técnicas de medición, adecuadas para determinar las características mas
importantes de los Circuitos Amplificadores Lineales: ganancia de voltaje y corriente, impedancia de
entrada y salida, respuesta en frecuencia, tanto a lazo abierto como cerrado.
- Medir su independencia en la realización de mediciones sobre los circuitos montados, interpretar los
resultados, realizar comparaciones con los valores teóricos esperados y establecer conclusiones.
El contenido sugerido para las prácticas puede ser el siguiente:
Lab 1. Características de un OPAMP comercial (xx741) Slew Rate(SR), Voltaje de “Offset”,
Corrientes de Polarización, Impedancia de Entrada en Modo Común y en Modo Diferencial, Ganancia
de Lazo Abierto y Relación de Rechazo de Modo Común (CMRR).
Lab 2. Características de un Amplificador Realimentado Utilizando un OPAMP comercial (xx741).
Para un Amplificador en Configuración Inversora y No-Inversora determinar: Impedancia de Entrada,
Impedancia de Salida, Ganancia, Distorsión.
Lab 3. Respuesta en Frecuencia de un Amplificador con y sin Realimentación. Respuesta de Pequeña
Señal, Respuesta de Gran Señal, determinar: Impedancia de Entrada, Impedancia de Salida, Ganancia.
Lab 4. Amplificador de Instrumentación. Acondicionador de señal para Transductor tipo Puente. Lab
Lab 5. Oscilador tipo Puente Wien (Senoidal) y tipo Schmitt Trigger (Onda Cuadrada) Lab 6- Filtro
RC Activos utilizando Amplificadores Operacionales.
9. ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN: Las estrategias de evaluación consisten en una combinación
de evaluaciones teórico/prácticas de tipo escrito, y tareas. También se sugiere la elaboración de trabajos
de investigación escritos acompañados de presentaciones, específicamente para el Tema 4. Las
prácticas de laboratorio pueden evaluarse mediante discusiones orales e informes escritos. De forma
concreta, se propone la siguiente estructura a manera de ejemplo:
- 3 parciales de 25% c/u
- Un Trabajo de Investigación que represente el 5%
- Seis Informes de Laboratorio que representen en total 20%.
10. FUENTES DE INFORMACIÓN:
- Sedra & Smith, “Microelectronic Circuits”. Oxford University Press. 2009.
- Gray, Hurst, Lewis and Meyer, “Analisis and Designs of Analog Integrated Circuits”. 5ta. Edición.
Wiley. 2009.