Manual Electronica Analogica 2da Version

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Manual Electronica Analogica

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MT-SUP-XXX

REV00

F-RP-CUP-17/REV:00

DIRECTORIO

Secretario de Educacin Pblica

Dr. Reyes Tamz GuerraSubsecretario de Educacin Superior

Dr. Julio Rubio Oca Coordinador de Universidades Politcnicas

Dr. Enrique Fernndez Fassnacht

PAGINA LEGAL

ParticipanteCarlos Alejandro de Luna Ortega (Universidad Politcnica de Aguascalientes)Primera Edicin: 2006DR ( 2005 Secretara de Educacin Pblica

Mxico, D.F.

ISBN-----------------

NDICE

1INTRODUCCIN

2FICHA TCNICA

4IDENTIFICACIN DE RESULTADOS DE APRENDIZAJE

7PLANEACIN DEL APRENDIZAJE

11LINEAMIENTOS DE EVALUACIN

12DESARROLLO DE PRCTICA

22INSTRUMENTOS DE EVALUACIN

44GLOSARIO

46BIBLIOGRAFA

INTRODUCCIN

Esta asignatura contribuye con los conocimientos y habilidades del estudiante de ingeniera mecatrnica en materia de desarrollo electrnico. Adems, desarrolla el perfil de egreso al proporcionar las bases para el estudio y adquisicin de seales y genera la capacidad analtica para resolver situaciones ingenieriles.

Las unidades de esta gua estn dividas en cuatro grupos. El primer grupo comprende el estudio de las seales elctricas; el segundo grupo estudia las caractersticas y aplicaciones de los diodos como elementos semiconductores; el tercer grupo estudia las caractersticas de los transistores y el anlisis de mallas, y el cuarto grupo estudia las caractersticas de los amplificadores operacionales y evala las algunas de sus aplicaciones para el procesamiento analgico de seales as como para la adquisicin de las mismas.

La primera unidad, primer grupo, se estudia y analiza el comportamiento de las seales elctricas, tanto analgicamente como digitalmente, junto con su conjunto de componentes de frecuencia.

El grupo nmero dos se forma de la segunda unidad que es la que describe la estructura de un diodo como elemento semiconductor junto con la diferencia entre los distintos tipos. Por otra parte, en la tercera unidad se complementa el estudio de los diodos con algunas de sus aplicaciones.

En la cuarta unidad se estudian las caractersticas de los transistores bipolares, su estructura y modos de polarizacin para terminar con algunos casos prcticos. En la quinta unidad se analizan y se aplican algunos de los ejemplos ms usados con transistores para regular voltaje y corriente e incluso se estudia al transistor como medio interruptor y en la sexta unidad se analizan los FET (transistores de efecto de campo) que el algunas aplicaciones suelen ser muy empleados. Estas tres unidades corresponden al grupo tres de los mencionados anteriormente. En la sptima unidad se definen los conceptos de amplificacin y retroalimentacin. Con ello se abre pauta al estudio de los amplificadores operacionales para pasar a la octava unidad que es donde se estudia a fondo al amplificador operacional y algunas de sus aplicaciones como filtros, osciladores e inclusive como controladores. Y por ltimo en la novena unidad se hace nfasis en el anlisis de las seales analgicas para disear acoplamientos que permitan procesar variables fsicas provenientes de algunos sensores o transductores como parte de la disciplina electrnica que integra un sistema de monitoreo. Con estas ltimas tres unidades se forma el grupo nmero cuatro.

FICHA TCNICA

FICHA TCNICA

(Asignatura)

Nombre:ELECTRNICA ANALOGICA

Clave:

Justificacin:En esta asignatura el alumno se familiariza con los dispositivos semiconductores que le permitirn analizar y disear los circuitos electrnicos que interviene en las interfaces entre la entrada, el sistema de control y la etapa de potencia del sistema mecatrnico.

Objetivo:Desarrollar la capacidad en el alumno para analizar los circuitos electrnicos de amplificacin, filtrado y acoplamiento de seales elctricas en los sistemas mecatrnicos.

Pre requisitos: Anlisis de Circuitos Elctricos

Capacidades y/o Habilidades

Identificar y manejar seales elctricas y frecuencia.

Analizar y emplear el diodo semiconductor.

Realizar circuitos con diodos.

Analizar, emplear transistores Bipolares y de Efecto de Campo.

Disear circuitos empleando el amplificador operacional Analizar, emplear, disear y armar el acoplamiento Analgico de Seales Comprensin de trminos tcnicos de electrnica.

Consulta de manuales tcnicos de dispositivos y sistemas.

Interpretacin de hojas tcnicas de dispositivos y sistemas.

Verificacin de especificaciones tcnicas de los componentes.

Manejo de notacin y simbologa del rea.

Configuracin o calibracin de instrumentos de medicin.

Interpretacin de la lectura de los instrumentos de medicin.

Estimacin de tiempo (horas) necesario para transmitir el aprendizaje al alumno, por Unidad de Aprendizaje:UNIDADES DE APRENDIZAJETEORAPRCTICA

presencialNo

presencialpresencialNo

presencial

Seales elctricas y frecuencia.4000

El diodo semiconductor.4000

Circuitos con diodos.5122

Transistor bipolar.6440

Etapas transistorizadas.5223

Transistor de efecto de campo.5222

Amplificacin y retroalimentacin6022

Amplificador operacional.6423

Acoplamiento analgico

de seales.4213

Total de horas por cuatrimestre:90

Total de horas por semana:6

Crditos:

Bibliografa:1. Savat, C. J. et al. Diseo electrnico. Circuitos y Sistemas. Tercera Ed. Prentice Hall. Mxico,2000.

2. Neamen, Donald A. Anlisis y diseo de circuitos electrnicos. McGraw-Hill, Mxico 1997.

3. BOYLESTAD, R. et al. Electrnica: Teora de Circuitos. Sexta Ed. Prentice Hall. Mxico 1997.

4. Bolton, W. Mecatrnica. Sistemas de control electrnico en ingeniera mecnica y elctrica. Segunda Ed. Alfaomega. Mxico, 2001.

IDENTIFICACIN DE RESULTADOS DE APRENDIZAJE

IDENTIFICACION DE RESULTADOS DE APRENDIZAJE

Unidades de AprendizajeResultados de Aprendizaje Criterios de Desempeo

La persona es competente cuando:Evidencias

(EC, EP, ED, EA)Total

Hrs.

Seales Elctricas y FrecuenciaEl alumno describir el concepto de seal elctrica y sus caractersticas, as como amplitud, frecuencia y fase.

Identifique de las caractersticas de una seal para su procesamiento ya sea en tiempo continuo o en tiempo discreto.EC: Seal Elctrica, Caractersticas dinmicas4

El alumno podr distinguir el efecto de la frecuencia en la respuesta de diversos dispositivos electrnicos.Defina la modulacin de frecuencia y amplitud, as como haga una diferencia entre ambas.EC: Amplitud modulada, frecuencia modulada

El diodo semiconductorEl alumno reconocer el modelo de un diodo como dispositivo semiconductor y otros tipos de diodos.Reconoce los tipos de diodos y Analiza su funcionamientoEC: Diodo Semiconductor, Diodo Zener, Foto Diodo4

Circuitos con diodosEl alumno analizar el funcionamiento de un diodo como elemento de un circuito electrnico.Analiza el comportamiento de un diodo dentro de un circuito electrnico y disea cualquier circuito donde intervenga.EC: Rectificadores, Recortadores, Sujetadores, Reguladores.10

EP: Reporte de armado de rectificadores, recortadores, sujetadores y reguladores.

El transistor bipolarEl alumno reconocer la estructura interna del transistor bipolar de unin y su operacin como elemento de un circuito. Explica las caractersticas del transistor, as como analiza los tipos de polarizacin para inspeccionar las regiones de trabajo.

EC: Transistor Bipolar NPN y PNP, curvas caractersticas.14

EC: Tipos de Polarizacin

ED: Anlisis y Simulacin de transistores en diversas polarizaciones.

EP: Reporte de armado de diversas polarizaciones del transistor.

Analiza las caractersticas del amplificador de pequea seal y su respuesta en frecuencia.EC: Anlisis de pequea seal, puente Darlington, Amplificador Diferencial

Analiza, simula y disea el transistor bipolar con su operacin con pequea seal.ED: Anlisis y Simulacin de transistores en pequea seal

EP: Reporte de armado de un circuito de amplificacin de pequea seal

Etapas transistorizadasEl alumno disear circuitos electrnicos con diodos y transistores bipolares de unin.Analiza, simula y disea sistemas electrnicos con el uso de los transistores como reguladores e interruptoresEC: Transistor como regulador de corriente, de tensin e interruptor de estado slido.12

ED: Anlisis y Simulacin de etapas transistorizadas

EP: Reporte de armado de circuitos del transistor como regulador de corriente, tensin e interruptor.

El transistor de efecto de campoEl alumno reconocer la estructura de los FETS y su efecto como elemento de un circuito.Identifica, analiza, y simula los transistores de efecto de campo.EC: FET, MOSFET, Respuesta en Frecuencia11

ED: Anlisis y Simulacin de FET, MOSFET

EP: Reporte de armado de circuitos que contengan FET, MOSFET.

Amplificacin y retroalimentacinEl alumno relacionar la utilidad de un sistema de amplificacin con la adquisicin de seales.

Analiza, disea y detecta los sistemas de amplificacin y sistemas de control analgico en la adquisicin de seales EC: Amplificacin de seales10

EP: Reporte de amplificacin de seales

El alumno relacionar las etapas de un sistema de control analgico en lazo abierto y cerrado.EC: Sistemas a lazo abierto, Sistemas a lazo cerrado

Amplificador OperacionalEl alumno reconocer la estructura de un OPAM y su comportamiento como elemento de un circuito.Analiza, simula y disea aplicaciones mecatrnicas que tengan amplificadores operacionales.EC: Op-Amp ideal, Seguidor de voltaje, Inversor, No inversor, Filtros Activos, Convertidor digital/anlogo, Oscilador