Física Biomédica (plan 2015) 2025-1

El alumno adquiera los conocimientos básicos necesarios para el análisis, diseño e instrumentación de sistemas eléctricos/electrónicos de acondicionamiento de variables físicas.

Objetivos específicos:

• El alumno puede analizar el comportamiento de un circuito eléctrico/electrónico y pueda expresarlo de manera clara.

• El alumno comprende las características fundamentales de los sensores utilizados en la medición de variables y puede plantear lógicamente la selección de un tipo de sensor particular según una aplicación específica.

• El alumno adquiera una metodología de trabajo que le permita realizar el planteamiento, análisis e implementación de una solución, de acuerdo con una problemática definida (medico/biológico).

Entregables del curso:

• Tareas

• Reportes

• Trabajos de Investigación

• Simulaciones

• Experimentos

Criterios Calificación FInal:

• Exámenes 40%

• Tareas y reportes de prácticas/proyectos20%

• Exposición Proyecto Final 5%

• Proyecto Final30%

• Asistencia y participación en clase5%

Total: 100%

Se realizarán evaluaciones, rúbricas, etc. de cada módulo.

¡No hay examen de recuperación!

Módulo 1

1.1. Instrumentación con Elementos Lineales (introducción circuitos eléctricos):

• Magnitudes eléctricas básicas

• Ley de Ohm

• Ley de Coulomb

• Diferencia de Potencial

• Elementos Resistivos

1.2. Conexiones eléctricas básicas

• Conexión en serie

• Conexión en Paralelo

1.3. Métodos de análisis de circuitos eléctricos

• Leyes de Kirchhoff (nodos y mallas)

• Divisores de Voltaje

• Divisores de Corriente

1.4. Características dinámicas de las señales eléctricas

• Valor RMS

• Promedio

• Voltaje Pico

• Voltaje pico a pico

• Potencia eléctrica

Módulo 2

2.1. Instrumentación con Elementos No Lineales:

• Elementos Pasivos (reactancia)

• Capacitancia

• Inductancia

• Circuitos RC

• Respuesta en el tiempo de circuitos RC y constantes de tiempo

2.2. Elementos Activos (Introducción Semiconductores)

• Diodos (rectificadores: media onda, onda completa)

• Diodos Emisores de Luz

• Transistores

3.1. Física de los Transductores en Biomedicina:

• Transductores y sensores (Principio físico y características)

• Sensores resistivos

• Sensores de Efecto Hall

• Electrodos (Sensores de variables fisiológicas)

• Aplicaciones de los transductores y sensores

Módulo 4

4.1. Diseño e instrumentación:

• Introducción al álgebra de bloques

• Fuentes dependientes

• Modelo eléctrico del amplificador operacional

• Características y modelo ideal

• Lazo abierto

• Amplificador Inversor, no inversor, buffer y restador

• Amplificador de instrumentación

• Otras configuraciones utilizadas en sistemas de acondicionamiento de señales

• Transimpedancia

• Derivador e integrador

• Filtros activos (primer orden)

• Sumador

4.2. Diseño de un dispositivo de transducción y acondicionamiento

Módulo 5