CURSO 2006/2007 PROGRAMA Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA: ELECTRONICA ANALÓGICA CUARTO CURSO INTENSIFICACIÓN ELECTRÓNICA INDUSTRIAL TITULACIÓN INGENIERIA INDUSTRIAL DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Sevilla, a 16 de Julio de 2006 1 Introducción Este documento contiene los criterios de evaluación y el programa de la asignatura Electrónica Analógica impartida en el Departamento de Ingeniería Electrónica de la Universidad de Sevilla, y correspondiente al curso Cuarto de la titulación de Ingeniero Industrial. Los criterios aquí expuestos se ajustan en todo caso a lo dispuesto en las Normas Reguladoras de Exámenes, Evaluación y Calificación de la Universidad de Sevilla. 2 Estructura de la asignatura La asignatura consta de dos partes: 1. Parte teórico-práctica en la que se estudiarán los amplificadores, osciladores y subsistemas analógicos y se realizarán problemas y ejemplos para su clarificación. 2. Prácticas de laboratorio. Para ello se realizarán 15 prácticas de tres horas de duración en los laboratorios del departamento y en el centro de cálculo. Los horarios de prácticas se fijarán de acuerdo con las disponibilidades de profesorado, alumnos y laboratorio. 3 Programa de la asignatura CAPÍTULO I. FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA ANALÓGICA TEMA 1. Componentes pasivos. 1.1 Resistencias. 1.2 Resistencias no lineales. 1.3 Condensadores. TEMA 2. Modelado de dispositivos semiconductores. 2.1 Diodos. 2.2 Transitor bipolar. 2.3 Transistores de efecto de campo. TEMA 3. Teoría básica de amplificación 3.1 Modelo eléctrico del amplificador 3.2 Amplificadores diferenciales 3.3 Amplificador Operacional • • • El amplificador ideal. Modelo eléctrico Modelado de los efectos secundarios Circuitos Básicos CAPITULO II. Amplificadores lineales con transistores TEMA 4. Circuitos de polarización 4.1 Punto de trabajo. Recta de carga. 4.2 Inestabilidad debida a las variaciones de los parámetros. 4.3 Circuitos de polarización. 4.4 Factores de estabilidad 4.5 Compensación de la polarización. 4.6 Fuentes de corriente y referencias de tensión TEMA 5. Amplificadores lineales de un transistor. 5.1 Introducción 5.2 Montaje en emisor común. 5.3 Montaje en colector común. 5.4 Montaje en base común. 5.5 Comparación de las configuraciones. 5.6 Arquitecturas equivalentes de los transistores FET TEMA 6: Amplificadores multietapa 6.1 Amplificadores en cascada. 6.2 Acoplo capacitivo y directo 6.3 El par Darlington 6.4 El amplificador Cascodo TEMA 7. Amplificadores realimentados. 7.1 Clasificación de los amplificadores según su función de transferencia. 7.2 Concepto de realimentación. 7.3 Redes de muestreo y de comparación. 7.4 Relación de transferencia (sin y con realimentación). 7.5 Ventajas de la realimentación. 7.6 Configuraciones de realimentación características. TEMA 8. Estructura del amplificador operacional 8.1 Diagrama de bloques. 8.2 Etapa de entrada. 8.3 Etapa de ganancia. 8.4 Etapa de desplazamiento de nivel. 8.5 Ejemplo de un amplificador operacional monolítico. CAPITULO III. Circuitos generadores de señal TEMA 9. Generación y conformación de ondas. 9.1 Introducción. 9.2 Generador de onda cuadrada 9.3 Generador de onda triángular 9.4 Monoestable 9.5 Báscula de Schmitt. 9.6 Otros circuitos TEMA 10. Osciladores sinusoidales 10.1 Estabilidad. Consideraciones generales. 10.2 Frecuencia de oscilación. Criterio de Barkhausen. 10.3 Consideraciones prácticas. 10.4 Diagrama general. 10.5 Osciladores por cambio de fase. 10.6 Osciladores por puente de Wien. CAPITULO IV. Circuitos de potencia. Tema 11. Amplificadores de potencia. 11.1 Introducción. 11.2 Clasificación. 11.3 Amplificadores clase A. 11.4 Distorsión del segundo armónico. 11.5 Armónicos de orden superior. 11.6 Amplificador de audio con acoplamiento por transistor. 11.7 Amplificadores en contrafase. 11.8 Amplificadores en clase B. 11.9 Amplificadores en clase AB. 11.10 Amplificadores de catálogo. TEMA 12. Fuentes de alimentación. 12.1 Introducción. 12.2 Definiciones básicas. 12.3 Fuentes de alimentación no reguladas 12.4 Fuentes de alimentación reguladas • Regulador serie lineal. • Reguladores integrados. CAPITULO V. Filtros activos TEMA 13. Filtros activos 13.1 Función de transferencia 13.2 Clasificación de filtros 13.3 Síntesis de funciones de transferencia Butterworth 13.4 Síntesis de funciones de transferencia Tchebyscheff 13.5 Otras funciones de transferencia. CAPITULO VI. Circuitos de radio TEMA 14. Fundamentos de radio 14.1 El espectro radio eléctrico 14.2 Modulaciones analógicos y digitales 14.3 Arquitectura del transmisor 14.4 Arquitectura del receptor TEMA 15. Circuitos básicos de radio 15.1 Amplificadores sintonizados 15.2 Osciladores de radiofrecuencias 15.3 El bucle enganchado en fase (PLL) 15.4 Sintetizadores de frecuencia 15.5 Convertidores de frecuencia 1. Exámenes de la asignatura. Aun cuando la asignatura se considera un todo y no es aconsejable ni posible su división en unidades independientes, se realizará un agrupamiento de temas en dos parciales. Por tanto, se realizarán dos exámenes parciales a lo largo del curso. Cada exámen constará de un grupo de preguntas sobre los contenidos teóricos de la asignatura, problemas y casos prácticos relacionados con las prácticas de la asignatura. Para aprobar el examen es condición necesaria haber presentado las prácticas antes de realizarlo. El examen en su conjunto se valorará de cero (0) a ocho (8) puntos. Los dos puntos restantes se obtendrán por el trabajo realizado en el laboratorio y de la evaluación de las memorias de prácticas (ver siguiente apartado). Para aprobar el examen será necesario obtener una media igual o superior a cinco (5). Se podrá compensar la nota de un parcial con otro siempre y cuando la nota sea superior a cuatro (4). 2. Prácticas de laboratorio. El alumno deberá realizar todas las prácticas de Laboratorio en los horarios que se fijen para ello. Posteriormente elaborará y presentará una memoria indicando el objeto de la práctica, la metodología empleada y los resultados obtenidos, así como las observaciones que considere de interés. Para los alumnos que, por causa justificada no pudieran realizar las prácticas en el horario señalado, se le permitirá la recuperación en un horario acordado con los profesores. 3. Trabajos adicionales. El alumno es invitado a realizar trabajos voluntarios sobre temas de la asignatura bajo la supervisión de los profesores de ésta. Estos trabajos podrán aumentar en un máximo de 1 (un) punto la nota final del alumno, siempre que éste haya previamente aprobado la asignatura. En ningún caso estos trabajos adicionales pueden servir para aprobar a un alumno. Estos trabajos serán especialmente tenidos en cuenta cuando un alumno opte a una Matrícula de Honor en la asignatura. 4. Eliminación de materia. Como se dijo anteriormente, se realizarán dos exámenes parciales a lo largo del curso. Estos exámenes se considerarán aprobados cuando la nota media de ambos sea igual o superior a cinco (5) siempre que la nota de cada parcial sea superior a cuatro (4). Los parciales aprobados se considerarán eliminados en la convocatoria de Junio. Si un alumno tiene un parcial suspenso con una nota superior a cuatro y no compensa esta nota con el otro parcial deberá presentarse a toda la asignatura en el examen final de Julio. Si un alumno aprueba ambos parciales se considerará aprobado por curso y la nota final será la media de los dos exámenes parciales, aumentada en su caso, por el trabajo adicional realizado. Si aprueba sólo un parcial (con nota igual o superior a cinco), podrá presentarse en la convocatoria final de Julio exclusivamente al parcial no aprobado. Si en esta convocatoria el alumno aprueba el parcial suspenso el alumno tendrá aprobada la asignatura y su nota final será la media de los dos parciales aprobados. En cualquier caso, si el alumno no aprueba toda o parte de la asignatura en la convocatoria de Julio, deberá examinarse de toda la asignatura en la convocatoria de Septiembre. Lo mismo para la convocatoria de Diciembre. A los alumnos que habiendo asistido a las prácticas deban presentarse a las convocatorias posteriores a la primera ordinaria de Julio se le reservará la nota obtenida en las mismas. En otro caso deberá presentarse a un examen práctico adicional que deberá superar para poder aprobar la asignatura. 5. Bibliografía • • • • CIRCUITOS ELECTRÓNICOS de N.R. Malik. Ed. Prentice-Hall. MICROELECTRONICA de Millman y Grabel. Ed. Mc-Graw-Hill. ELECTRÓNICA de Allan R. Hambley. Ed. Prentice-Hall. THE ART OF ELECTRONICS de P. Horowitz y W. Hill. Ed. Cambridge University Press. 6. RELACIÓN DE PRÁCTICAS DE LA ASIGNATURA 1. 2. 3. 4. 5. SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS. SPICE. DISEÑO Y REALIZACIÓN DE PLACAS DE CIRCUITO IMPRESO. PCB. CIRCUITOS RECTIFICADORES. EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL (Montajes básicos y no ideal). CONFIGURACIONES BÁSICAS DE AMPLIFICADORES CON TRANSISTORES. 6. AMPLIFICADORES REALIMENTADOS. 7. GENERADOR DE SEÑAL TRIANGULAR Y CUADRADA (generador de funciones). 8. OSCILADORES SINUSOIDALES. 9. ESTUDIO Y DISEÑO DE UN AMPLIFICADOR DE AUDIO. 10. REALIZACIÓN PCB DEL AMPLIFICADOR DE AUDIO. 11. PRUEBAS DEL AMPLIFICADOR DE AUDIO. 12. FUENTE DE ALIMENTACIÓN REGULADA. 13. FILTROS ACTIVOS. 14. MODULADOR AM. 15. OSCILADOR EN LA BANDA FM. 7. Profesorado. • Francisco Colodro Ruíz. • José Luis Mora Jiménez. Sevilla, 16 de Julio de 2006