Física (plan 2002) 2020-2

Séptimo Semestre, Laboratorio de Electrónica

Pagina Web del curso

https://sites.google.com/view/electronicaciencias/home

Evaluación

1.- Practicas (aproximadamente 7)30%

2.-Tareas (aproximadamente 10) 15%

3.-Examenes (3)30%

4.-Proyecto Final (1) 25%

Practicas

Se debe llevar bitacora de todo lo que se haga en el laboratorio

Deben hacerse en formato de articulo cientifico, de preferencia en La Tex, debe contener

1.- Objetivo

2.- Marco Teórico

3.- Material

4.- Desarrollo

5.- Discusión

6.- Conclusiones

Se entregaran en equipo, en formato electronico, deben considerarse las incertidumbres, así como su propagación

Objetivos

Ofrecer al estudiante los últimos avances en la electrónica y en la instrumentación en ella. Cuando termine el
curso, el alumno debe:
1. Conocer el lenguaje mínimo para:
1.1 Entender la literatura científica y técnica del tema (artículos científicos y técnicos, notas de
aplicación, manuales, catálogos y hojas de especificaciones).
1.2 Comunicarse eficientemente con especialistas en electrónica.
2. Conocer los principios físicos sobre los que se basa el funcionamiento de los principales dispositivos
electrónicos actuales.
3. Operar adecuadamente los instrumentos básicos de medición.
4. Integrar sistemas de medición de variables y control de experimentos, a partir de instrumentos básicos.
5. Proporcionar un mantenimiento simple y adecuado al equipo electrónico.

Temario

1. CONCEPTOS BÁSICOS 3 hrs teóricas 3 hrs experimentales
1.1 Fuentes. ideales, reales y controladas.
1.2 Circuitos eléctricos.
Métodos de solución de mallas.
Método de Maxwell. Método de nodos. Teoremas de mallas.
1.3 Circuito de estados transitorios.
Circuitos RC, RL y RLC.
1.4 Circuitos de estados estacionarios.
Resonancia. Factor de calidad Q. Ancho de banda. Factor de disipación.
1.5 Funciones de transferencia.
Sistemas físicos. Sistemas electrónicos. Excitaciones y respuestas. Funciones de
prueba, funciones de transferencia en los dominios t y s.
2. SEÑALES 3 hrs teóricas 3 hrs experimentales
2.1 Definición. Variables eléctricas como señales físicas.
2.2 Análisis espectral de una señal.
Series de Fourier. Espectros discretos de amplitud, fase y potencia. Transformada de
Fourier. Funciones de densidad espectral.
1. FÍSICA DEL ESTADO SÓLIDO
DE SEMICONDUCTORES 3 hrs teóricas 6 hrs experimentales
3.1 Estructuras cristalinas.
Enlaces y cristales. Estructuras covalentes. Contaminantes intersticiales y
substitucionales.
3.2 Conducción en sólidos cristalinos.
Conducción en estructuras covalentes. Conducción en estructuras covalentes
contaminadas. Modulación fotoeléctrica y térmica.
3.3 Uniones semiconductoras.
Conducción eléctrica en juntas NP.
Modificación de la región de agotamiento por
campo eléctrico. Inducción de canales de conducción por campo eléctrico. Efectos
optoeléctricos en uniones NP.
3. FUNCIONAMIENTO DE LOS
DISPOSITIVOS DE ESTADO SÓLIDO 9 hrs teóricas 6 hrs experimentales
4.1 Aplicaciones de la unión NP
Diodos rectificadores. Detectores recortadores y moduladores. Diodos Zener.
Varicaps y diodos túnel. Fotodiodos, LED, diodos láser.
4.2 Dispositivos de doble unión.
Transistores bipolares.
Principios de operación. Configuraciones. Aplicaciones de BJT (bipolar junction
transistor).
4.3 Dispositivos de triple unión.
Diodos de cuatro etapas Diacs. SCR’s (silicon controlled rectifiers). Triacs. PUT’s. SCS’s
(silicon controlled switches).
4.4 Efectos de campo eléctrico en uniones.
Transistores de efecto de campo. Transistores de unión JFET (junction field electric
transistor). Transistores de compuerta aislada IGFET’s (insulated gate field electric) o
MOSFET’s (metal oxide semiconductor field electric transistor), de acrecentamiento
de canal, de estrangulamiento de canal. Arreglos complementarios CMOS
(complementary metal oxide semiconductor).
5. TRANSDUCTORES 3 hrs teóricas 6 hrs experimentales
5.1 Características y clasificación por modo de operación, por función y por variables de
procesamiento.
5.2 Caracterización.
Funciones de transferencia de los transductores. Funciones de sensitividad.
5.3 Ejemplos de uso de los principales transductores.
Transductores ópticos, térmicos, mecánicos, acústicos y de radiación.
6. SISITEMAS DE PROCESAMIENTO ANALÓGICO 9 hrs teóricas 6 hrs experimentales
6.1 Tipos de procesadores.
Amplificadores, recortadores, condicionadores de señal, circuito de valor absoluto,
circuito de cálculo. Generadores. Conversores AD.
6.2 Procesadores de brazo abierto y de brazo cerrado.
7. SISTEMAS DE PROCESAMIENTO DIGITAL 9 hrs teóricas 6 hrs experimentales
7.1 Discretización de señales. Teorema de muestreo. Procesadores digitales.
7.2 Lógica Booleana y circuitos combinatorios.
Lógica híbrida de compuertas y de multiplexores.
7.3 Circuitos secuenciales.
Flipflops
(D; T; JK). Relojes. Celdas de memoria.
7.4 Convertidor D/A.
7.5 Memorias.
Memorias integradas RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM.
7.6 Protocolos de comunicación digital.
8. SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE CONTROL 6 hrs teóricas 6 hrs experimentales
8.1 Control de lazo abierto y de lazo cerrado.
8.2 Control offon,
control proporcional, control PI, control PID.
8.3 Nociones de control óptimo y de control robusto.
8.4 Control digital y control híbrido.
9. ARQUITECTURA DE ULTRA ALTA
ESCALA DE INTEGRACIÓN 3 hrs teóricas 6 hrs experimentales
9.1 Microprocesadores.
9.2 Microcontroladores.
9.3 PLA’s (arquitectura y conjunto de instrucciones).
9.4 D.S.P.