UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA CIRCUITOS ANALOGICOS II SEMESTRE ACADÉMICO 2015-10
SÍLABO I DATOS GENERALES
1.1 Nombre de la asignatura 1.2 Código 1.3 Ciclo de estudios 1.4 Créditos 1.5 Nivel 1.6 Campus 1.7 Fecha de inicio/fin 1.8 Duración semanas 1.9 Prerrequisitos 1.10 Profesores
:CIRCUITOS ANALOGICOS II :ELEC-191 :07 :4 :PREGRADO : TRUJILLO, :23/03/2015 al 22/07/2015 :17 :(ELEC-188 O ELEC-103) : MORALES GONZAGA, OSCAR ANDRES;
II FUNDAMENTACIÓN
El curso de Circuitos Analógicos 2 es de naturaleza teórico práctico; y se propone desarrollar en los estudiantes, competencias, para analizar y diseñar sistemas de procesamiento analógico de señales electrónicas, utilizando los conceptos de funcionamiento de los dispositivos y las características que deben cumplir las diferentes aplicaciones y tipos de información, datos o señales de control. • Unidades académicas: Por esta razón, el contenido de la asignatura tiene cuatro unidades: 1. La primera trata sobre los conceptos y la estructura de amplificadores multietapas, 2. La segunda toca los sistemas de realimentación y los osciladores, 3. La tercera trata sobre aplicaciones básicas de los amplificadores operacionales, 4. La cuarta abarcará los diseños de sistemas analógicos para aplicaciones específicas diversas. (Distintas especialidades; ejemplo en Medicina, comunicaciones, aplicaciones industriales, estadística, informática, etc.)
III SUMILLA
•
Revisión de amplificadores , Circuitos multi etapa, acoplamientos notables, amplificador diferencial, amplificador Cascode, Darlington
•
Amplificadores de audio. Cálculo de condensadores,
• Respuesta en frecuencia.
•
Realimentación negativa, control de ganancia y de la frecuencia, Estabilidad.
•
Osciladores, realimentación positiva.
• Otros Tipos de Osciladores
•
Introducción al OPAMP. Circuitos básicos con OPAMP.
•
Filtros Activos, circuitos de soporte, generador de base de tiempos y multivibradores.
• Amplificadores de Potencia de Audiofrecuencia. Técnicas modernas de Amplificadores de Audio de Voltaje Constante 110 v 75
• Amplificadores de Instrumentación. • Amplificadores de transconductancia y de aislamiento . • Circuitos integrados MOS y técnicas de integración a gran escala. • Introducción al PLL y circuitos integrados especiales.
IV COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA
1. Adopta los conceptos de amplificadores multietapas en aplicaciones básicas, teniendo en cuenta sus características y limitaciones 2. Utiliza adecuadamente los conceptos de realimentación, configurando en forma pertinente los diversos sus tipos, a fin de brindar las características mas adecuadas al procesamiento eficiente de un sistema de procesamiento de señales 3. Evalúa las diferentes configuraciones básicas de los OP AMPs, respetando los requerimientos de las señales de información, las normas y limitaciones de los dispositivos y de los modelos representativos de cada función. 4. Diseña sistemas de procesamiento analógico teniendo en cuenta sus características, limitaciones y requerimientos del usuario. 5. Aplica los conocimientos adquiridos en la solución de problemáticas actuales con IC, de acuerdo a características, limitaciones y necesidades de la aplicación especial que lo necesita.
V PROGRAMACIÓN POR UNIDADES DE APRENDIZAJE
UNIDAD 01 AMPLIFICADORES MULTIETAPAS Duración: 23/03/2015 al 18/04/2015 Calcula y diseña amplificadores de dos etapas combinando sus características Utiliza un amplificador de audio y determina su respuesta en frecuencia Evalúa su comportamiento usando el circuito hibrido equivalente para altas frecuencias de ultrasonido
N° Semanas
Contenidos Conceptuales
Contenidos Procedimentales Contenidos Actitudinales
• Seminario: Revisión de • Amplificadores Multietapas • Acoplamientos Semana 1
• Polarización Independiente y dependiente • Ganancias y Respuesta en Frecuencia
Amplificadores Multietapas, acoplamiento capacitivo y directo, acoples notables,
Valora la relación de los
ganancias y respuesta en
cálculos teóricos con los
frecuencia
resultados del Laboratorio
• Laboratorio: Amplificador de 2 etapas con acople directo y doble fuente • Seminario: Diversos tipos
• Acoplamiento Darlington • Cascode - FET BIPOLAR Semana 2
Totem Pole • Darlington PNP simulado Otros
de acoplamientos de funciones especiales Aplicaciones
• Laboratorio: Amplificador microfónico de 2 etapas
Respeta los estándaresy normas de diseño, asimilando sus aplicaciones
acopladas directamente, con polarización especial
• El Amplificador Diferencial Típico • Configuraciones de Amplificadores Diferenciales, PNP - NPN, combinaciones • Ganancia en modo Semana 3
diferencial y en Modo Común. • Polarización con fuentes de corriente y con espejos. CMRR
• Seminario: Polarización y Ganancias del Amp. Diferencial. Salida
Valora los requerimientos de
Balanceada y
los usuarios en los diseños y
desbalanceada. Ad y Ac
utiliza los manuales
• Laboratorio: El Amplificador adecuadamente Diferencial. Modos de operación
• Salida balanceada, Análisis de armónicos
• Práctica Calificada 1: • Criterios de diseño: Impedancias, Linealidad, Efecto de carga Semana 4
• Distorsión Armónica Total THD • Equivalente en altas frecuencias, Teorema de Miller
Diseño de multietapas con FET - BJT en diversas configuraciones y distintos
Toma decisiones sobre las
requerimientos
configuraciones mas
• Laboratorio: Evaluación de las características del
adecuadas para un requerimiento de
Amplificador Diferencial - Ad, amplificadores Ac, CMRR, Zin, Zout, Respuesta en Frecuencia, THD
UNIDAD 02 REALIMENTACIÓN Duración: 20/04/2015 al 16/05/2015 Analiza y calcula las ganancias con realimentación. Controla la impedancia de entrada y salida Conceptúa la Realimentación Positiva y construye osciladores Analiza diversos tipos de osciladores y el control de la amplitud de la señal generada
N° Semanas
Contenidos Conceptuales
Contenidos Procedimentales Contenidos Actitudinales
• Seminario: Realimentación de Tensión con error de • Conceptos de Realimentación, Clases Semana 5
corriente y con error de tensión. Otras variantes
• Realimentación Negativa,
• Laboratorio: Realimentación
Tipos de Realimentación
con error de corriente y con
Negativa
error de tensión en un
Compara las ventajas y desventajas de los diferentes tipos de realimentación negativa
amplificador diferencial con otra 3ra. etapa. • Seminario: Osciladores de • Realimentación Positiva - El Oscilador • Oscilador de Adelanto Semana 6
Atraso • Oscilador de Rotación de Fase • Control de la Amplitud y Estabilidad • Oscilador de tres Impedancias: • Oscilador tipo Colpits y
Semana 7
Hartley • Oscilador a cristal de cuarzo • Osciladores con transformadores - RF
adelanto Atraso - Puente Wien, Rotación de fase, Control de amplitud de la salida • Laboratorio: Diseño e implementación de Osciladores en diferentes
Toma decisiones sobre los tipos de osciladores según sus características, para cumplir con determinadas especificaciones
tipos de Realimentación Positiva • Práctica Calificada 2: Diversos tipos de Realimentación y
Aplica adecuadamente la
osciladores
realimentación, teniendo en
• Laboratorio: Oscilador tipo
cuanta sus efectos
Colpits. Diseño de etapas de osciladores Demuestra interés en
Semana 8
Evaluación de medio ciclo
Evaluación de Avance de
desarrollar el proyecto de
proyecto Integrador del curso
aplicación.Se adapta al trabajo en equipo
UNIDAD 03 APLICACIONES BÁSICAS DE LOS AMPLIFICADORES OPERACIONALES Duración: 18/05/2015 al 13/06/2015 Aplica adecuadamente la realimentación para utilizar los OPAMPs en configuraciones básicas Construye defasadores, derivadores, sumadores, restadores, comparadores, filtros, reguladores Integra los conocimientos de los OPAMPs en configuraciones básicas
N° Semanas
Contenidos Conceptuales
Contenidos Procedimentales Contenidos Actitudinales • Seminario: Circuitos Básicos
• Estructuras Básicas del Semana 9
OPAMP - Características • Interpretación de manuales
de aplicaciones de los OPAMPs • Laboratorio: Circuitos Básicos con OPAMP • Seminario: Circuitos con
Semana 10
Estructuras Básicas con
Aplicaciones básicas en
OPAMPEl OPAMP Inversor y
base a OPAMP
No inversorOPAMP sumador, derivador e integrador
• El OPAMP como Comparador - El oscilador con OPAMP Semana 11
• El OPAMP diferencial Introducción al AOI • Circuitos de amplificadores de audio con OPAMP
• Laboratorio: Circuitos de
• Conceptúa el esquema interno de un OPAMP IC • Aplica adecuadamente los circuitos básicos
Resuelve adecuadamente los reqerimientos de diseño
Aplicaciones Básicas con OPAMP • Seminario: Circuitos de Aplicaciones con los Amplificadores
Trabaja en grupos para
Operacionales
determinar las aplicaciones de
• Laboratorio: El OPAMP como los OPAMPs y diseña los Oscilador y Como generador circuitos mas apropiados de ondas tipo Diente de Sierra
• Diseño de Filtros Activos con OPAMPS • Método de los Cuadripolos Semana 12
• Práctica Calificada 3: Diversos circuitos de aplicaciones de los
Realimentación Múltiple
OPAMPS y diseño de filtros
(RAUCH)
activos
• Filtros Pasa Bajos, Pasa
• Laboratorio: Filtros Activos -
Altos, Sintonizados y de
Diversos tipos del F. A. con
Rechazo de banda
OPAMP
Utiliza adecuadamente los tipos de filtros, de acuerdo a las necesidades de cada bloque de procesamiento de señales
UNIDAD 04 AMPLIFICADORES OPERACIONALES DE APLICACIONES ESPECIALES Duración: 15/06/2015 al 11/07/2015 Asimila el concepto de AOI y lo aplica en señales biomedicas y de instrumentación industrial Analiza los VCO y PLL Calcula las señales en los OTA y AOI de aislamiento. Diseña sistemas de procesamiento analógico de señales
N° Semanas
Contenidos Conceptuales
Contenidos Procedimentales Contenidos Actitudinales
• El amplificador de Instrumentación AOI • El Amplificador de Semana 13
Transconductancia OTA • El amplificador de Aislamiento • Aplicaciones del Strain Gauge • Fundamentos del Oscilador Controlado por Voltaje VCO • Introducción a Circuito de
Semana 14
Lazo de Enganche de Fase PLL • Circuitos de modulación y sintonización
• Seminario: Circuitos con aplicaciones específicas de los OPAMPs espaciales • Laboratorio: Generador de base de tiempos Puckle Generadores de barrido
• Seminario: Aplicaciones de los VCO y PLL con AOI en aplicaciones médicas e industriales
• Laboratorio: Circuitos de soporte - Multivibradores
Conceptúa las condiciones y requerimientos para utilizar los OPAMPs espaciales de instrumentación - Ventajas y limitaciones
Es consciente de las características que se piden para procesar señales de alta precisión y los cuidados en manipularlas
• Práctica Calificada 3: • Introducción a los
Semana 15
Introducción a los circuitos
sintonizadores con
sintonizadores para
amplificadores a transistores
sistemas de radio
• El Modulador - El Demodulador • El multiplicador de cuatro cuadrantes
• El modulador - Tipos - El demodulador
• Laboratorio: El VCO y EL
Se siente comptente para diseñar sistemas de procesameinto de señales electrónicas analógicas.
PLL Se identifica con los cambios
Semana 16
Examen Final del curso
Evaluación final del proyecto
conceptuales sobre la
integrador del curso
especialidad, luego de terminado el curso
VI ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS
Se emplearán las siguientes estrategias metodológicas en el desarrollo de la presente asignatura: a) Dinámica grupal. Se propiciará la organización de los alumnos en grupos de 5 o 6 alumnos, de acuerdo a la cantidad de matriculados, teniendo en cuenta que todo aprendizaje tiene su base social. b) Conferencia – Exposición. El docente plantea la parte temática conceptual, sensibilizando y planteando los conflictos
cognitivos en los alumnos c) Seminario. Los alumnos son incentivados para buscar información sobre el tema planteado. Se tratará de trabajar en EQUIPO y no de dividir el trabajo en grupos atomizando las experiencias de desarrollo y solución, sino integrando aportes. d) Panel. En una sesión plenaria, todos los grupos intervendrán presentando su propuesta de solución a una determinada problemática. Se asumirá valores y actitudes de liderazgo y comunicación, así como la apertura hacia otras formas de pensar y valorar condiciones y medios. e) Talleres – Laboratorios. Se revisarán los contenidos conceptuales del curso en forma experimental y se plasmarán en el desarrollo de un trabajo de investigación de carácter integrador del curso, con otros de su mismo ciclo. Instrumenta la aplicación de las siguientes reglas: - El análisis y la discusión de los contenidos - Análisis de lecturas - Seminarios o trabajos exploratorios o de investigación - Evaluaciones y el análisis de sus resultados
VII MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDÁCTICOS
Los materiales que se utilizarán serán los siguientes: - Materiales educativos interactivos. Material impreso, libros, cuadros, separatas, módulos de aprendizaje - ftp – UPAO y sistema Banner paginas web correo electrónico CD del curso, - Material de almacenamiento digital - Materiales educativos para la exposición PC con software adecuado Proyector multimedia - Pantallas – ecran – sistema de audio – cortinas - Materiales de laboratorio (según la Guía de Experimentos de CIRANA2) Equipos de medición, multímetros, osciloscopios, generadores, fuentes - Componentes electrónicos: IC, BJT, diodos, R , L , C , protoboards Materiales: Cautín, taladro, herramientas, cables, etc.
VIII TÉCNICAS, INSTRUMENTOS E INDICADORES DE EVALUACIÓN
FÓRMULA PARA EL CÁLCULO DE LA NOTA PROMOCIONAL(PROM) 5%*C1 + 10%*C2 + 20%*EP + 15%*C3 + 25%*C4 + 25%*EF PARAMETROS DE EVALUACIÓN:
COMPONENTE
COMPONENTE
C1 SUBCOMPONENTES COD PC1 LU1 C2
CALCULO:
DESCRIPCIÓN Práctica Calificada 1 Laboratorio Unidad 1 CALCULO:
SUBCOMPONENTES COD PC2 LU2 AvPy1 COMPONENTE
C3 SUBCOMPONENTES COD
50%*PC1+50%*LU1
40%*PC2+30%*LU2+30%*AvPy 1 DESCRIPCIÓN Práctica Calificada 2 Laboratorio Unidad 2 Avance de Proyecto Integrador 1
CALCULO:
50%*PC3+50%*LU3 DESCRIPCIÓN
PC3 LU3 COMPONENTE
Práctica Calificada 3 Laboratorio Unidad 3 C4
SUBCOMPONENTES COD PC4 LU4 AvPy2
CALCULO:
40%*PC4+30%*LU4+30%*AvPy 2 DESCRIPCIÓN Práctica Calificada 4 Laboratorio Unidad 4 Avance de Proyecto Integrador de curso 2
IX PROGRAMA DE CONSEJERÍA
• La tutoría y consejería se concibe como uno de los espacios que tienen los alumnos para resolver los problemas académicos y personales con el aporte del docente, debido a su calificada experiencia, por lo tanto se tendrá en cuenta la normatividad del Vicerrectorado Académico y su consignación en los Planes Semestrales Correspondientes. • La Tutoría y Consejería son actividades académicas que tienen como propósito orientar y apoyar a los estudiantes durante su proceso de formación profesional. Esta actividad no sustituye las tareas docentes. La Tutoría es una acción complementaria cuya importancia radica en orientar a nuestros alumnos a partir del conocimiento de sus problemas y dificultades académicas que debe ser atendida por los señores docentes cualquiera que sea su especialidad o asignatura. Dichas actividades deben incluirse y describirse en el sílabo, de acuerdo a la normatividad del Vicerrectorado Académico suscrita en los Planes Semestrales de Desarrollo.
X REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
•
Sergio Franco, Diseño con Amplificadores Operacionales y Circuitos Integrados Analógicos, 3ª. ed. México, Mc Graw Hill, 2007, 680p.
•
Savant-Roden-Carpenter, Diseño Electrónico Circuitos y Sistemas, 3ª. ed, México, Prentice Hall, 2005, 1000 p.
• Mark N. Horenstein, Micro Electrónica, Circuitos y Dispositivos, 2ª ed., México, Prentice Hall
H., 2002, 1126 p.
• R. Coughlin-F.Driscol, Amplificadores Operacionales y Circuitos Integrados Lineales, 4ª. ed, México, Prentice Hall, Hispanoamericana, 1995, 538 p. • James M. Fiore, Amplificadores Operacionales y Circuitos Integrados Lineales, 1ra. Ed, España, Paraninfo, 2008 – Trad. 2004, 606 p. • Paul Gray – Robert Meyer, Análisis Y Diseño de Circuitos Integrados Analógicos, 3ra Ed., México, Prentice Hall H., 2008, 794 p. • Adel S. Sedra y Kenneth C. Smith – Circuitos Microelectrónicos, 5ta. Ed, México, Mac Graw Hill Interamericana, 2004, ISBN: 970-10-5472-5 • www.webelectronica.com.ar
