Física (plan 2002) 2021-1

Optativas, Adquisición y Procesamiento de Señales

Previsiones generales

HORARIO DE CLASE SINCRÓNICA

Ma: Laboratorio de electrónica; Ju: Teoría/Programación; 9-12 Horas

Salón: Skype https://join.skype.com/RzkhAhGdYlS9

Público objetivo

Todo aquel estudiante, sin importar su carrera, que esté interesado en temas de manejo e interpretacion de datos, electrónica, audio, lectura de sismógrafos, registros de mareas, instrumentación científica, etc... Es decir, temas prácticos aplicables en cualquier centro de trabajo. El único prerrequisito indispensable es entender los temas de Cálculo II, lo demás está autocontenido y el curso se irá adaptando a los conocimientos previos de los alumnos: El objetivo máximo es que se aprenda a hacer algo nuevo.

Formato

6 horas a la Semana en videoconferencia por Skype, divididas en sesiones contínuas de 3 horas para la teoría/laboratorio de programación y 3 horas para el laboratorio de electrónica. La modalidad sincrónica es la recomendada, donde docentes y alumnos nos comprometemos a mantener un trabajo constante y ameno durante la jornada establecida; con esto evitamos el estrés que genera recibir asignaciones de trabajo a cualquier hora del día. Como apoyo a los que no tengan una conexión estable o un equipo de cómputo óptimo, se ofrece una modalidad asicrónica, donde las clases se quedarán grabadas y estarán disponibles en la misma conversacíón durante 30 días.

Evaluación

En la modalida sincrónica se realizarán actividades a mano y en Matlab que se evaluarán al momento. NO SE DEJARÁ TAREA. En la modalidad asincrónica se entregarán tareas semanales. En ambas modalidades habrá una tarea examen final, cuya calificación inicial mejorará de acuerdo con el trabajo del semestre.

Objetivos

Teoría/Lab. de programación

1. Adquirir las bases conceptuales y matemáticas de sistemas y señales.
2. Abrir y entender las cajas negras que son las herramientas de Matlab.
3. Adquirir la intuición y práctica para resolver problemas reales en poco tiempo.

Lab. de electrónica

1. Entender los parámetros básicos de sistemas de adquisición analógica y digital.
2. Adquirir un acervo de recetas electrónicas para adquisición de señales.
3. Aprender diseño profesional de PCB.
4. Conocer diversos procesos de manufactura profesional de PCB.

Temario

Teoría/ Laboratorio de Matlab

• Elementos básicos de las señales.
• LTI y sistemas como ecuaciones diferenciales.
• Convolución y deconvolución.
• Series de Fourier.
• Transformadas de Fourier (CTFT,DTFT,DFT y FFT), Laplace y Z.
• Autocorrelación y cross-correlation.
• Filtros digitales FIR e IIR.
• Discretización y ventanas.
• Modulación AM y FM.
• Wavelets.

Se resolverán ejercicios a mano y se darán ejemplos en algún lenguaje de programación cómodo. Default: Matlab.

Laboratorio de Electrónica

• Simulación de circuitos.
• Fuentes de ruido.
• Amplificación.
• Filtros analógicos.
• Analog to Digital Converters (ADC)/Digital to Analog Converters(DAC).
• Protocolos de comunicación serial, paralelo e inalámbricos.
• Diseño profesional de PCB en Proteus.
• Manufactura artesanal y masiva de PCB.
• Diseño de casing para circuitos como producto final en NX.

Se usarán microcontroladores (e.j. Arduino, ESP-32 u otro) o ADC's+computadora (e.j. tarjeta de audio) para adquirir señales.

Recursos de la clase: Drive https://drive.google.com/drive/folders/0AL0nUCg-ignHUk9PVA

Encuesta diagnóstico: https://docs.google.com/forms/d/1K_JMwtWP9lnXxt_IeyZP80EBS00bhvMxwHVQUfVO2IM/viewform?edit_requested=true