FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA ANALÓGICA (FEA) La electrónica digital ha reemplazado la electrónica analógica en muchas de las tecnologías donde solía dominar ¿Será la electrónica analógica algo del pasado? El área de acción de la Electrónica Analógica ha visto reducido su área de acción , sin embargo, sigue siendo esencial en la implementación de algunos bloques de sistemas de comunicación, procesamiento de señales, control automático, etc. Interfaz entre sistemas digitales y el mundo físico Etapa de potencia en sistemas de comunicación Acondicionamiento de señales en sistemas de procesamiento de señales Este curso presenta los modelos de los dispositivos básicos de la electrónica analógica: diodos, transistores y amplificadores operacionales. El principal propósito del curso es desarrollar habilidades en el análisis y diseño de circuitos con transistores y diodos. Analizar y diseñar circuitos electrónicos analógicos utilizando dispositivos semiconductores básicos (diodos, transistores de juntura bipolar y transistores de efecto de campo metal óxido semiconductor), amplificadores operacionales y su aplicación en tareas como amplificación, conmutación y transmisión de datos. OBJETIVO GENERAL • Comprender el principio de funcionamiento del diodo semiconductor y sus variantes (rectificador, Zener y LEDs). • Analizar y diseñar circuitos con diodos en el contexto de sus principales aplicaciones en la industria electrónica. • Comprender el funcionamiento de los transistores (BJT y MOSFET), principio de OBJETIVOS ESPECÍFICOS funcionamiento e historia de estos dispositivos. • Analizar y diseñar circuitos electrónicos con transistores (BJT y MOSFET) en el contexto de sus aplicaciones típicas. • Entender el funcionamiento y utilidad de los amplificadores operacionales, sus aplicaciones típicas y diferentes topologías de aplicación industrial. • Enfrentar problemas básicos de análisis y diseño de aplicaciones de amplificación y conmutación con dispositivos semiconductores y amplificadores operacionales. • Utilizar con destreza la herramienta de software PSPICE para simulación y diseño electrónico. 1. Introducción y revisión de conceptos 2. Amplificadores Operacionales 3. Sensores 4. Diodos 5. Transistores BJT y MOSFET 6. Amplificadores con Transistores CONTENIDO DEL CURSO UNIDAD 1 • El Sistema Eléctrico. • Resistencias de Entrada y Salida. • Resistencia de transferencia. INTRODUCCIÓN Y REVISIÓN DE CONCEPTOS • Superposición. • Circuitos equivalentes Norton y Thevenin. • Redes de dos puertos. • El transformador. • Simulación con PSpice. UNIDAD 2 • El amplificador operacional ideal y configuraciones básicas. • El amplificador operacional real. AMPLIFICADORES OPERACIONALES • Amplificador diferencial y de instrumentación. • El amplificador operacional en configuración de lazo abierto. • Aplicaciones. UNIDAD 3 • Utilidad de los sensores. • Tipos de sensores comunes (temperatura, humedad, infrarrojos, ultrasonido, presión, vibración, acelerómetros, etc.) SENSORES • Circuitos con sensores e implementación. • Introducción a los dispositivos semiconductores. • Operación física del diodo y modelos de análisis. • Circuitos rectificadores. UNIDAD 4 • Circuitos limitadores y sujetadores. • Diodos zener y reguladores de voltaje. • Regulación de carga y regulación de línea. DIODOS • Diseño de fuentes de voltaje reguladas. • Tipos especiales de diodos. • Aplicaciones digitales del diodo. • Modelo de pequeña señal. • Modelo del diodo en PSPICE. • BJT, estructura, operación y curvas características. UNIDAD 5 • MOSFET, estructura, operación y curvas características. • Análisis de circuitos con transistores en DC. • Polarización de circuitos con transistores. TRANSISTORES BJT Y MOSFET • Operación en regiones de saturación y corte del transistor BJT. • Operación en regiones de triodo y corte del MOSFET. • Modelo del BJT en SPICE. • El modelo MOSFET en SPICE. UNIDAD 6 • Modelos de pequeña señal transistor BJT. • Modelos de pequeña señal transistor MOSFET. AMPLIFICDORES CON TRANSISTORES • Configuraciones básicas para transistores BJT: EC, BC y CC. • Configuraciones básicas para transistores MOSFET DC, SC, y GC. • Diseño de amplificadores con transistores. • Modelo de alta frecuencia. Clases magistrales Solución de problemas y ejercicios en clase METODOLOGIA DEL CURSO Desarrollo de simulaciones (PSpice) y ejercicios de diseño Realización de prácticas de laboratorio Realización de proyectos de aula (Proyecto final) Plataforma Moodle de ingeni@ (www.ingeniaudea.co) 1er Examen - 15 % (Unidades 1, 2 y 3) 2do Examen - 15% (Unidad 4) EVALUACIÓN 3er Examen - 20% (Unidad 5 y 6) Seguimiento (Tareas) - 10% Laboratorio - 25% Proyecto Final - 15% Sedra, A. S., & Smith, K. C. (2015). Microelectronic circuits seventh edition. Neamen, D. A. (2007). Microelectronics: circuit analysis and design (Vol. 43). New York: McGraw-Hill. Savant, C.J. and Roden, M.S. and Carpenter, G.L. (1991). Electronic Design: Circuits and Systems. Benjamin/Cummings Publishing Company • Documentos de interés para el curso :)
