97-eln-eap-eo8021-2010

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD ELECTROTECNIA Y COMPUTACIÓN DEPARTAMENTO ELECTRÓNICA

PROGRAMA DE ASIGNATURA 1997

PROGRAMA DE ASIGNATURA MEJORADO 2010

ELABORADO POR: REVISADO POR: APROBADO POR: VISTO BUENO:

OFICIALIZACIÓN:

Managua, Nicaragua 05/ Marzo / 2010

ELECTRÓNICA APLICADA

CÓDIGO: EO8021

Héctor A. López González

Virginia Moncada Balmaceda

Jefe de Departamento.

Ronald Torres Torres Decano de la Facultad

Ana Ulmos Vado

Vice-Rectoría Académica

Diego Muñoz Latino Secretaría General

Nombre de la Asignatura: Electrónica Aplicada

Facultad de: Electrotecnia y Computación / Departamento: Electrónica 2

Elaborado por: H.A. López González

Managua, 05 / Marzo / 2010

I. INFORMACIÓN GENERAL:

1.1 Carrera Ingeniería Electrónica

1.2 Plan de Estudio 1997

1.3 Código del Plan de Estudio Eln-97

1.4 Disciplina Electrónica

1.5 Nombre de la Asignatura Electrónica Aplicada

1.6 Código de la Asignatura EO8021

1.7 Tipo de Asignatura De la Profesión

1.8 Año Académico y Semestre en que se impartirá

III año – Sexto Semestre

1.9 Total de horas semanales y semestrales

:

TOTAL DE HORAS

SEMANALES SEMESTRALES

6.625 106

1.10 Créditos 5

1.11 Asignaturas pre-requisitos Electrónica Analógica II

1.12 Precedencia Ninguna

1.13 Asignatura común a varias Carreras y/o modalidades:

Carrera Turno Año Académico

Semestre TOTAL DE HORAS Número de

Créditos Semanales Semestrales





II. INTRODUCCIÓN: La Electrónica Aplicada como fase culminante de las asignaturas del Departamento de Electrónica pretende brindar al estudiante los conocimientos teórico-prácticos de aquellos circuitos más comunes encontrados en la práctica, y de esta manera contribuir con la formación del perfil del ingeniero electrónico en cuanto a diseñar, construir y dar mantenimiento a servicios, productos y sistemas en el área de la Electrónica. La presente asignatura aborda temas que sirven de base a la asignatura de Electrónica Industrial tal es el estudio de circuitos moduladores de ancho de pulso y moduladores de posición de pulso, mismos que también resultan de utilidad en el diseño de circuitos periféricos en circuitos más complejos dentro de la asignatura de Control y Sistemas de Control. De igual forma la asignatura aborda temas relacionados con las asignaturas de Comunicación al abordar temas tales como circuitos moduladores y transmisores de AM y FM. Se pretende que al concluir la asignatura el estudiante sea capaz de distinguir, dentro de circuitos más complejos, los circuitos estudiados en la asignatura; de tal forma que le permitan en su vida práctica entender mejor el funcionamiento de un equipo o sistema, con la finalidad de facilitarle el diagnóstico en la reparación de determinado sistema o en su utilización o adecuación para una solución práctica específica. Así mismo, los conocimientos a adquirir le permitirán diseñar y construir los distintos tipos de circuitos estudiados a lo largo del curso de la asignatura.

III. OBJETIVOS GENERALES Y PARTICULARES DE LA ASIGNATURA:

3.1 Objetivos Generales:

Adquirir los conocimientos teóricos y prácticos de algunos de los circuitos más comunes encontrados en la práctica.

Desarrollar las aptitudes en el planeamiento, desarrollo y culminación de un proyecto.

Desarrollar el nivel de dominio teórico-práctico asimilado a lo largo del estudio de las asignaturas de Electrónica precedentes

Desarrollar las bases teórico-prácticas para asimilar asignaturas relacionadas, tales como Electrónica Industrial y Comunicaciones

3.2 Objetivos Particulares:

a. Conocer la información general sobre las fuentes de alimentación DC, sus utilidades y aplicaciones.

b. Identificar los tipos de fuente de alimentación en virtud de las partes integrantes

del mismo y de su principio de operación.





c. Listar y esquematizar los distintos bloques y partes integrantes de una fuente de alimentación no lineal.

d. Estudiar la importancia de la forma de regulación de voltaje en las fuentes de alimentación no lineales y los distintos tipos existentes.

e. Conocer los principios de operación de las fuentes conmutadas y las ventajas y desventajas de las mismas con relación a las fuentes lineales.

f. Listar y esquematizar los distintos bloques y partes integrantes de una fuente de alimentación conmutada.

g. Conocer las generalidades en cuanto al Lazo de Enllavamiento de Fase.

h. Desarrollar a manera de bloques las partes integrantes de un PLL y describir sus parámetros característicos.

i. Conocer el comportamiento en frecuencia de un circuito PLL y como la misma se relaciona con la aplicación que del PLL se pretenda realizar.

j. Conocer las generalidades y principales aplicaciones de los circuitos de modulación por ancho de pulso y por posición de pulso.

k. Conocer el funcionamiento de distintos tipos de circuitos utilizados en la lógica de control industrial mediante técnicas PWM y PPM.

l. Conocer las generalidades y principales campos de aplicación de los circuitos

moduladores y transmisores AM y FM. m. Conocer que es un modulador y un demodulador y su principio de

funcionamiento. n. Listar los distintos tipos de moduladores y demoduladores existentes. o. Conocer los distintos tipos de moduladores, demoduladores y transmisores que

se puede encontrar en la práctica y sus principales características. p. Implementar algunos tipos de moduladores/demoduladores más comunes

encontrados en la práctica. q. Adquirir hábito en el proceso de la investigación.

r. Aprender a utilizar libros y hojas de datos así como libros de sustitutos de

dispositivos electrónicos. s. Desarrollar habilidades prácticas en el montaje de circuitos eléctricos y

electrónicos. t. Elaborar informe final del proyecto de curso.





IV. PLAN TEMÁTICO:

NO UNIDADES

FORMAS ORGANIZATIVAS DE ENSEÑANZA (F.O.E)

TOTAL DE

HORAS TEORIA PRÁCTICA

C S C.P LAB G.C T TC PC

I Fuentes de Alimentación DC no lineales.

10 6 4 5 25

II PLL, teoría y aplicaciones. 12 6 4 5 27

III Circuitos de Modulación de pulso (PWM, PPM)

4 6 4 5 19

IV Circuitos de Modulación, Demodulación y transmisión AM y FM

8 6 4 5 23

Evaluaciones sistemáticas 6 6

Exámenes 6 6

TOTAL 34 36 16 20 106

C-conferencias, S-Seminario, CP-Clases Prácticas, LAB-Laboratorio, G.C-Giras de Campo, T-Talleres, TC-Trabajo de Curso, PC-Proyectos de curso

V. DESCRIPCIÓN DE LOS CONTENIDOS POR UNIDADES: UNIDAD I: FUENTES DE ALIMENTACIÓN DC, NO LINEALES

1.1. Introducción 1.2. Tipos de fuentes de alimentación DC

1.2.1. Fuente de alimentación DC, lineal (generalidades) 1.3. Fuentes de alimentación DC, Conmutada

1.3.1 Diagrama en bloques 1.3.2 Partes de una fuente de alimentación DC, Conmutada

a. Transistor de Conmutación b. Circuito de control c. Regulador de Voltaje Conmutado 1.3.2.1 Configuraciones básicas

i. Configuración step-Down (Buck Converter) ii. Configuración step-up (Boost converter) iii. Convertidor Elevador-Reductor

UNIDAD II: EL LAZO DE ENLLAVAMIENTO DE FASE (PLL)

2.1. Introducción 2.2. Diagrama de Bloques 2.3. Parámetros característicos de un PLL 2.4. Repuesta en frecuencia de un PLL





2.5. Modulación y Demodulación utilizando un PLL.

UNIDAD III: CIRCUITOS DE MODULACIÓN DE PULSO (PWM Y PPM)

3.1. Introducción 3.2. Teoría básica y aplicaciones de las técnicas de modulación PWM y PPM 3.3. Funcionamiento de distintos circuitos de modulación PWM y PPM. 3.4. Análisis y diseño de circuitos PWM y PPM

UNIDAD IV: CIRCUITOS DE MODULACIÓN, DEMODULACIÓN Y TRANSMISIÓN

AM/FM

4.1. Introducción. 4.2. Teoría básica de la modulación y demodulación AM. 4.3. Funcionamiento de distintos circuitos moduladores AM. 4.4. Funcionamiento de distintos circuitos demoduladores AM. 4.5. Funcionamiento circuitos de transmisión AM. 4.6. Teoría básica de la modulación y demodulación FM. 4.7. Funcionamiento de distintos circuitos moduladores FM. 4.8. Funcionamiento de distintos circuitos demoduladores FM. 4.9. Funcionamiento circuitos de transmisión FM.

VI. RECOMENDACIONES METODOLÓGICAS:

El curso se desarrollará a base conferencias, clases prácticas y prácticas de laboratorio. UNIDAD I: FUENTES DE ALIMENTACIÓN DC, NO LINEALES Se realizarán conferencias, clases prácticas y laboratorios. Se pueden realizar dos prácticas de laboratorios. Una práctica de laboratorio con regulador conmutado ascendente y otra con regulador descendente, pueden ser de forma discreta o utilizando el SG3524. UNIDAD II: EL LAZO DE ENLLAVAMIENTO DE FASE (PLL) Se realizarán conferencias, clases prácticas y laboratorios. Se pueden realizar dos prácticas de laboratorios. Una práctica de laboratorio para medir los parámetros del PLL y su funcionamiento, otra práctica de laboratorio para implementar alguna aplicación del PLL(ejemplo Modulación y Demodulación de frecuencia). UNIDAD III: CIRCUITOS DE MODULACIÓN DE PULSO (PWM Y PPM) Se realizarán Conferencias, Clases prácticas y laboratorio. Se realizarán un laboratorio con un circuito modulador PWM y otro laboratorio con un circuito PWM. UNIDAD IV: CIRCUITOS DE MODULACIÓN, DEMODULACIÓN Y TRANSMISIÓN

AM/FM





Se realizarán Conferencias, Clases prácticas y laboratorio. Se realizará un laboratorio de un circuito demodulador AM / demodulador FM, para lo cual se requiere que los generadores en el laboratorio cuenten con dicha facilidad. El proyecto de curso debe ser asignado a más tardar una semana después de haber comenzado las clases. Además debe de programarse encuentros sistemáticos durante el semestre para ir evaluando los resultados de dicho proyecto ver hoja de anexo. La realización de proyectos de curso constituirá parte fundamental en el desarrollo de la asignatura, para ello los pasos a seguir y los pesos específicos en puntaje de cada uno de los pasos que lo conforman se reflejan a continuación :

Fase de Investigación : Durante esta fase los estudiantes contarán con 15 días calendario durante los cuales deberán centrar su atención en la Elaboración de una propuesta del Proyecto de Curso por ellos a desarrollar. Dicha propuesta deberá contener: Título del proyecto Introducción Objetivos Procedimiento a seguir Cronograma detallado de actividades Diagrama en bloques del circuito a construir Circuito electrónico a construir Listado de componentes a utilizar.

Como conclusión de la presente fase el Profesor deberá valorar la viabilidad de la propuesta realizada por el estudiante. En caso de no resultar viable el Profesor deberá proponer a los estudiantes otras alternativas de Proyecto. El peso porcentual de ésta fase será de un 25% del peso total del Proyecto. Los estudiantes que no presenten ninguna propuesta o la misma haya sido mal realizada con el ánimo de esperar una propuesta del Profesor, perderá dicho porcentaje.

Fase de Desarrollo : Durante dicha fase los estudiantes se dedicarán al trabajo práctico de montaje y prueba de su circuito a nivel de breadboard, para lo cual el Profesor deberá asignarles horario de trabajo en el Laboratorio que les permita desarrollar las actividades prácticas requeridas. Durante dichos tiempos de práctica el Profesor deberá estar disponible en el local del Laboratorio para orientar y supervisar al estudiante en el uso de los instrumentos y dispositivos de Laboratorio, así como el montaje del propio circuito. A lo largo del desarrollo de los Proyectos el Profesor de la Asignatura deberá evaluar el avance teórico y práctico de dichos proyectos al menos dos veces, cada evaluación de avance con un peso porcentual de 20% del total. Durante dichas evaluaciones el estudiante deberá mostrar de manera práctica y escrita el grado de avance en la ejecución de los proyectos al tiempo que el estudiante dará a conocer al Profesor los avances y tropiezos (si los hubiere) durante la realización de su proyecto.

Fase Final y presentación : Durante ésta fase el estudiante deberá presentar su circuito funcionando y mostrarlo a su Profesor, posteriormente deberá realizar un montaje formal en tarjeta impresa y con la presentación adecuada para su





utilización práctica, la cual obviamente deberá funcionar adecuadamente. El estudiante realizará un informe final del trabajo realizado y demostrará ante su Profesor y compañeros el dominio funcional del circuito por él o ellos presentado. Esta fase tendrá un peso porcentual del 35% sobre la nota total del proyecto, el que a su vez tendrá un peso del 20% sobre la nota final de la asignatura.

En caso que el estudiante no presentaré o culminaré su Proyecto en el tiempo requerido (durante los segundos parciales) el mismo podrá formar parte de la Primera y/o Segunda Convocatoria de la Asignatura en dependencia del grado de dominio teórico–práctico mostrado por el estudiante a lo largo del semestre.

En el caso que los Proyectos no sean presentados antes del 2do. Parcial, el estudiante perderá puntos sobre la valoración de su proyecto siempre y cuando los retrasos ocurridos no sean justificables.

Horas clases para proyecto de curso, Iniciando en la quinta semana 4 Semanas x 1 hrs = 4 hrs (Semana 5 a la 8) 6 Semanas x 2 hrs = 12 hrs (Semana 9 a la 14) Defensa del proyecto = 4 hrs

Algunos de los proyectos a proponer : 1. Diseño de alarma electrónica. 2. Alarma para automóvil. 3. Conmutador de líneas compartidas. 4. Cargador de Batería automático. 5. Alarma contra ladrones para puerta. 6. Lámpara de Emergencia 7. Protector de equipo contra subidas y caídas de voltaje. 8. Control de intensidad de luz. 9. Control remoto para equipos varios (lámparas, motores, etc.) 10. Ecualizador 11. Sintetizador de frecuencias

VIII. SISTEMA DE EVALUACIÓN: La evaluación es de 0 a 100 y está dividida de la siguiente manera

Evaluación Parcial Prueba sistemática Unidad I 10%

Prueba sistemática Unidad II 10%

Prueba sistemática Unidad III 10%

Prueba sistemática Unidad IV 10%

Laboratorios 24%

Proyecto de Curso 36%

Nota Final 100%

Primera Convocatoria Examen 60%





Laboratorios y Proyecto de curso 40%

Nota 100%

Segunda Convocatoria Examen 100%

Para realizar las convocatorias Primera y Segunda el estudiante tiene que tener aprobados los laboratorios y el Proyecto de Curso con la nota mínima de 60 o su equivalente a 12/20 puntos acumulados, de lo contrario la asignatura ha sido reprobada y no tiene derecho a las siguientes convocatorias. Para poder hacer Examen de Suficiencia deberá haber cursado la asignatura y haber aprobado los laboratorios y el Proyecto de Curso. Con respecto a un Curso de Verano para esta asignatura, se deberá desarrollar con un mínimo de 7 semanas, con frecuencia de 5 por semana y 3 horas diarias.

VIII. BIBLIOGRAFÍA

Textos Autor Año de Edición

Título No de

Edición Lugar de

Publicación Editorial

No de Págs

UNIDAD I: FUENTES DE ALIMENTACIÓN DC, NO LINEALES

Básicos:

Adel S. Sedra- Kenneth C. Smith

1999 Circuitos Microelectrónicos

Cuarta México Oxford 1355

Floyd Electronic Devices.

Tercera

Complementario:

Mark N. Horenstein

Microelectrónica circuitos y dispositivos

Segunda Prentice Hall

UNIDAD II: EL LAZO DE ENLLAVAMIENTO DE FASE (PLL)

Básicos: Dan. H. Wolaver

1991 Phase Locked-Loop Circuit Design.

Estados Unidos Prentice Hall

262

UNIDAD III: CIRCUITOS DE MODULACIÓN DE PULSO (PWM Y PPM)

Básicos:

Timothy J.. Maloney

1997 Electrónica Industrial Moderna

Tercera Mexico PEARSON Prentice Hall

845

H Lilen 1976 Tiristores y Triacs

Segunda España Marcombo 267

UNIDAD VI: CIRCUITOS DE MODULACIÓN, DEMODULACIÓN Y TRANSMISIÓN AM/FM

Básicos: H.L. Krauss 1984

Estado sólido en ingeniería de Radiocomunicaciones.

LIMUSA 254

97-eln-eap-eo8021-2010

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