Guía docente de la asignatura Diseño y Simulación Electrónica

 Guía docente de la asignatura Diseño y Simulación Electrónica Titulación: Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática Curso 2012‐2013 Guía Docente 1. Datos de la asignatura Nombre Diseño y Simulación Electrónica (Electronic Design and Simulation) Materia Diseño y Simulación Electrónica Módulo Materias Específicas Código 507102009 Titulación/es Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática Plan de estudios 2009 Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Tipo Obligatoria Periodo lectivo Cuatrimestral (2º cuatrimestre) Curso 2º Idioma Castellano ECTS 4.5 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) 135 Horario clases teoría M: M 9:00‐10:50, V 11:10‐12:00 Aula
T: L 16:00‐17:50, V 18:00‐19:00 Horario clases prácticas M: M 16:00‐17:50 Lugar
T: L: 9:00‐10:50 Aula Informática 2. Datos del profesorado Profesor responsable Pedro Díaz Hernández Departamento Tecnología Electrónica Área de conocimiento Tecnología Electrónica Ubicación del despacho Teléfono Correo electrónico URL / WEB 1ª Planta del Hospital de Marina ‐ Lado Norte 968 32 54 65 Fax
[email protected] Aula virtual UPCT (http://moodle.upct.es/) Horario de atención / Tutorías A determinar a comienzo de curso Ubicación durante las tutorías Despacho del Departamento. ETSII 968 32 53 45 3. Descripción de la asignatura 3.1. Presentación La asignatura Diseño y Simulación Electrónica se presenta como una materia específica que recoge y describe el uso de las técnicas de diseño electrónico asistido por ordenador basado en diferentes programas informáticos comerciales, incluyendo la captura de esquemáticos y la implementación en placa de circuito impreso. De igual modo, introduce al alumno a la modelización de componentes electrónicos tendentes a su utilización en la simulación electrónica mediante ordenador, tanto de componentes analógicos como digitales. Todo ello, en un escenario de aprendizaje basado en proyectos, es decir, con la idea de calcular/diseñar/simular y fabricar/implementar un circuito electrónico concreto. 3.2. Ubicación en el plan de estudios La asignatura obligatoria Diseño y Simulación Electrónica se imparte en el segundo cuatrimestre del segundo curso 3.3. Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional La asignatura contribuye a desarrollar las competencias relacionadas con el diseño y simulación hardware, desde el punto de vista de la electrónica analógica, digital y de potencia, básicas en un graduado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática. Esta asignatura sentará las bases del uso de la informática como herramienta de ayuda en el diseño electrónico en su concepto más amplio, lo que sin duda les facilitará el desarrollo de su trabajo y les permitirá ser profesionalmente competitivos. 3.4. Relación con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones Haber cursado la asignatura de Fundamentos en Electrónica Industrial que se imparte en el primer cuatrimestre del segundo curso. Se recomienda también que el alumno tenga un conocimiento fluido del idioma Inglés a nivel técnico (estudio de documentación), así como de informática a nivel de usuario. 3.5. Medidas especiales previstas El alumno/a que, por sus circunstancias, pueda necesitar de medidas especiales deberá comunicarlo al profesor responsable al inicio del cuatrimestre. 4. Competencias 4.1. Competencias específicas de la asignatura (según el plan de estudios) Capacidad de diseñar sistemas electrónicos analógicos, digitales y de potencia. 4.2. Competencias genéricas / transversales (según el plan de estudios) COMPETENCIAS INSTRUMENTALES: ‐ T1.1 Capacidad de análisis y síntesis ‐ T1.2 Capacidad de organización y planificación ‐ T1.3 Comunicación oral y escrita en lengua propia ‐ T1.5 Habilidades básicas computacionales ‐ T1.6 Capacidad de gestión de la información ‐ T1.7 Resolución de problemas ‐ T1.8 Toma de decisiones COMPETENCIAS PERSONALES: ‐ T2.1 Capacidad crítica y autocrítica ‐ T2.2 Trabajo en equipo ‐ T2.3 Habilidades en las relaciones interpersonales COMPETENCIAS SISTÉMICAS: ‐ T3.1 Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica ‐ T3.2 Capacidad de aprender ‐ T3.3 Adaptación a nuevas situaciones ‐ T3.4 Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) ‐ T3.7 Habilidad de realizar trabajo autónomo ‐ T3.8 Iniciativa y espíritu emprendedor ‐ T3.9 Preocupación por la calidad ‐ T3.10 Motivación de logro 4.3. Objetivos generales / competencias específicas del título (según el plan de estudios) ‐
‐
E1.2 Conocimientos en materias tecnológicas para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos. E2.2 Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento. 4.4. Resultados esperados del aprendizaje Al término de ésta enseñanza el alumnado debe tener: 1. Las destrezas y aptitudes necesarias para llevar a cabo un correcto diseño e implementación de un dispositivo hardware. 2. Capacidad de análisis y síntesis para una correcta selección de componentes en un diseño hardware. 3. Las destrezas y aptitudes necesarias para llevar a cabo una correcta simulación de un circuito electrónico analógico y/o digital. 4. Capacidad de análisis de los resultados de una simulación. 5. Capacidad de trabajo en equipo, análisis y síntesis de información. 5. Contenidos 5.1. Contenidos (según el plan de estudios) • Captura de esquemáticos: creación de componentes y especificaciones de un esquemático. • Diseño de placas de circuito impreso: creación de componentes y especificaciones de un PCB. Modelado de componentes analógicos/digitales. Linealización de componentes. • Modelado de componentes analógicos/digitales. Linealización de componentes. Simulación analógica/digital de un diseño: tipos de simulación y especificaciones para un diseño analógico/digital. 5.2. Programa de teoría Bloque I – Captura de esquemáticos Tema 1. Creación de componentes esquemáticos. Tema 2. Librerías de componentes electrónicos. Tema 3. Realización de esquemas electrónicos. Tema 4. Formatos de salida de los esquemas electrónicos. Bloque II – Simulación de Sistemas Electrónicos Tema 5. Diseño de un esquemático para la simulación. Tema 6. Especificaciones de la simulación y sus tipos. Tema 7. Especificaciones de un diseño analógico Tema 8. Especificaciones de un diseño digital. Bloque III – Implementación de Placas de Circuito Impreso Tema 9. Realización de componentes electrónicos para PCBs. Tema 10. Librerías de componentes electrónicos para PCBs. Tema 11. Colocación de componentes en el PCB. Restricciones, Estrategias, Tipos de ruta… en un PCB. Tema 12. Ruteo de una PCB, manual, automático, mixto. Comprobaciones de conectividad/integridad/análisis termográfico/3D. Tema 13. Formatos de salida de los PCBs: Placa, Gerber, Documentación… 5.3. Programa de prácticas Bloque I – Captura de esquemáticos Práctica 1. Creación de componentes electrónicos y librerías personalizadas. Práctica 2. Realización de esquemas electrónicos sencillos analógicos y digitales. Bloque II – Simulación de Sistemas Electrónicos Práctica 3. Especificaciones para la simulación de un circuito analógico. Práctica 4. Especificaciones para la simulación de un circuito digital. Bloque III – Implementación de Placas de Circuito Impreso Práctica 5. Creación de componentes electrónicos y librerías personalizadas para PCBs. Práctica 6. Realización de una PCB completa en el Laboratorio. Práctica 7. Comprobación de funcionamiento de la PCB en el Laboratorio. Trabajo en grupo 5.4. Programa resumido en inglés (opcional) The subject Design and Computer Simulation is presented as a specific matter that collects and describes the use of the techniques of computer‐aided electronic design based on different commercial software including schematic capture and implementation in printed circuit board. Similarly, introduces students to the modeling of electronic components designed for use in computer‐electronic simulation of both analog and digital components. All this in a scenario‐based learning projects, ie, with the idea to calculate / design / simulate and manufacture a particular electronic circuit. 5.5. Objetivos de aprendizaje detallados por Unidades Didácticas (opcional) 6. Metodología docente 6.1. Actividades formativas Actividad Clase de teoría Descripción de la actividad Trabajo del estudiante Clase expositiva utilizando el método de la lección. Resolución de dudas planteadas por los estudiantes. Presencial: Toma de apuntes. Planteamiento de dudas. No presencial: Estudio de la materia Presencial: Realización de las actividades y ejercicios planteadas en el boletín de prácticas. No presencial: Estudio de la materia. Resolución de ejercicios propuestos por el profesor. Presencial: Realización de actividades/ejercicios planteados en el boletín de prácticas. Sesión de Laboratorio para comprobar el funcionamiento del diseño realizado. Se plantea cada ejercicio y se da un Clase de Problemas tiempo para que el estudiante intente resolverlo. Se resuelve con ayuda de la pizarra/ordenador. ECTS 0,7 0,5 0,5 0,5 Clase de Prácticas/Aula de Informática. Sesiones de Laboratorio En las clases prácticas, el alumno/a realizará las tareas del boletín de prácticas, donde podrá afianzar los contenidos teóricos recibidos. Las sesiones prácticas de laboratorio son fundamentales para la comprobación del trabajo realizado acercando contenidos teóricos y prácticos de forma directa. Actividades de evaluación formativa Se someterá al alumno a dos pruebas práctica de carácter individual durante el curso. Se emplea para la evaluación final del alumno. Presencial: Realización de la prueba práctica en el aula de informática. No presencial: Preparación de la prueba práctica. No presencial: Realización del trabajo en grupo de 4/5 estudiantes. Asistencia a charla Se invitará a un representante de una empresa de comercialización de componentes o similar. Presencial: Asistencia a charla. Tutorías Resolución de dudas, seguimiento de trabajos, etc. Presencial: Planteamiento de dudas en horario de tutorías. No presencial: Planteamiento de dudas por correo electrónico. Examen Prueba práctica de carácter individual Presencial: Realización de la prueba práctica en el aula de informática. 0,1 4,5 No presencial: Simulación de la práctica a realizar en el laboratorio. Elaboración de los informes de prácticas. 0,3 0,2 0,2 0,2 1 0,1 0,1 0,1 7. Evaluación 7.1. Técnicas de evaluación Instrumentos 1ª Prueba práctica 2ª Prueba práctica Realización / criterios Resolución con la ayuda del ordenador de un caso práctico de diseño e implementación un PCB. Evalúa la evolución del aprendizaje Resolución con la ayuda del ordenador de un caso práctico de diseño y simulación de un circuito analógico y/o digital. Evalúa la evolución del aprendizaje Asistencia a las sesiones de prácticas obligatorias en el aula de informática y Sesiones obligatorias de Laboratorio (ver NOTA 1) Actividades propuestas por el profesor en el aula virtual Ejercicios, pruebas tipo test, visualización de videos, envío de trabajos, etc. Permiten evaluar tanto la evolución del aprendizaje como ciertas habilidades, en particular, las relacionadas con la búsqueda de información utilizando distintos tipos de fuentes, el uso de un entorno integrado de aprendizaje, trabajo y comunicación como Moodle, etc. Trabajo en grupo Informe del trabajo en grupo Ponderación Competencias genéricas (4.2)evaluadas Resultados (4.4) evaluados 30% T1.1, T1.2, T1.5, T1.7, T1.8, T3.1, T3.2, T3.9, T3.10 1, 2 30% T1.1, T1.2, T1.5, T1.7, T1.8, T3.1, T3.2, T3.9, T3.10 3, 4 APTO o NO APTO 10% T1.1, T1.5, T1.6, T1.7, T1.8, T3.1, T3.2, T3.7, T3.9, T3.10, 1, 2, 3, 4 30% T1.1, T1.2, T1.3, T1.5, T1.6, T1.7, T1.8, T2.1, T2.2, T2.3, T3.1, T3.2, T3.3, T3.4, T3.8, T3.9, T3.10 1, 2, 3, 4, 5 Resolución con la ayuda del ordenador de un caso T1.1, T1.2, T1.5, práctico de diseño e implementación un PCB y de (ver NOTA 2) T1.7, T1.8, T3.1, 1, 2, 3, 4 Examen final un caso práctico de diseño y T3.2, T3.9, T3.10 simulación de un circuito analógico y/o digital NOTA 1: Para poder aprobar la asignatura es necesario haber obtenido una calificación de APTO en la asistencia las prácticas obligatorias. Esto supone no faltar a más de una de las sesiones de prácticas planificadas salvo por un motivo suficientemente justificado. De ser así, deberá ponerse en contacto con su profesor de prácticas a la máxima brevedad, para tratar de recuperar la sesión en cuanto sea posible, aunque sea asistiendo excepcionalmente a otro de los grupos de prácticas. NOTA 2: En caso de que el alumno no haya superado las pruebas prácticas del Bloque I‐III y del Bloque II, éste deberá presentarse al examen final de la asignatura, cuya ponderación será del 60%.
7.2. Mecanismos de control y seguimiento A lo largo del curso, a los alumnos se les plantean diversas actividades (resolución de ejercicios prácticos, pruebas parciales, búsqueda de información, preparación de trabajo en grupo, etc.). Algunas de estas actividades se realizan durante el transcurso de las clases, tanto teóricas como prácticas, mientras que otras están programadas para ser realizadas fuera del horario de clases a través del Aula Virtual, o como trabajo grupal. La realización y entrega de estas actividades es obligatoria, ya que es parte de la evaluación de la asignatura. La resolución de estas actividades permitirá conocer al profesor y al alumno los progresos de éste y saber en qué aspectos necesita esforzarse más. Clases de teoría Clases ejercicios Trabajos e informes Prueba teoría Prueba ejercicios Ejercicios propuestos Trabajo en grupo 7.3. Resultados esperados / actividades formativas / evaluación de los resultados (opcional) Resultados esperados del aprendizaje (4.4) 8. Distribución de la carga de trabajo del alumno ACTIVIDADES PRESENCIALES
1
Tema 1
2
2
Tema 2
2
2
2
2
3,3
2
3,3
5
Tema 5
2
6
Tema 6
2
2
2
9
1ª Prueba práctica
2
1
1
4,2
2
5
2
3,3
1
1
10
Tema 9
2
11
Tema 10
2
2
2
1
1
2
1
2
1
2
1
1
1
2
2
1
2
1
4
1,7
1
1
2
2
2
2
12
Tema 11
2
2
3,3
Tema 12
2
2
3,3
14
Tema 13
2
2
3,3
1
1
1
15
2ª Prueba práctica
Periodo de exámenes
1
1
3
2
1
1
TOTAL
HORAS
1
3
2
8
7
12
2
7
2
5
3
9
4
10
4
9
4
5
2
4
5
12
4
8
22
5
3
15
45
3
4
2
3
2
E-1
E-2
2
2
2
8
1
2
2
7
E-3
1
4
6
7
E-4
4
14
3
17
21
14
44
6
67
135
2
Otros
TOTAL HORAS
ENTREGABLES
TOTAL NO PRESENCIALES
Tutorias
1
2
5,8
13
Trabajos / informes en grupo
Estudio
TOTAL NO CONVENCIONALES
Charla
1
1
1,7
1
Exposición de trabajos
Evaluación
Evaluación formativa
2
2
2
Tema 7
Visitas
1
Tema 3
Tema 8
Seminarios
1
Tema 4
7
Tutorías
1
5
3
8
Trabajo cooperativo
1,7
4
2
ACTIVIDADES NO
PRESENCIALES
No convencionales
TOTAL CONVENCIONALES
Sesiones de Aula informática
Sesiones de Laboratorio
Sesiones de problemas
Sem ana
Tem as o
actividades (visita,
exam en parcial,
etc.)
Sesiones de teoría
Convencionales
Trabajos / informes individuales
11
6
9. Recursos y bibliografía 9.1. Bibliografía básica 



Manual Diptrace ( http://www.diptrace.com/ ) Manual Cadence/Orcad (http://www.cadence.com/) Manual de LTSpice (http://ww.linear.com/designtools/software/) Manual Excel (http://office.microsoft.com/es‐es/excel/) 9.2. Bibliografía complementaria EMC and the Printed Circuit Board. Mark. I. Montrose. ISBN: 0‐7803‐4703‐X 9.3. Recursos en red y otros recursos 
Aula virtual