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combinacional a nivel RTL. Circuitos iterativos de 1 dimensión. Ejemplo con un incrementador. Circuitos iterativos de 2 dimensiones. Ejemplo con un multiplicador combinacional. Demos de Place and Route. Unidad 5 – Dispositivos lógicos programables y configurables Dispositivos programables completos (PROM, EPROM y EEPROM). Dispositivos programables incompletos (PLA, PAL y GAL-PALCE). Diferencia entre una CPLD y FPGA. Introducción y estructura de una FPGA. Arquitectura básica. LUTS. Concepto de recurso de ruteo. Unidad 6 - Introducción a VHDL Lenguajes descriptores de hardware. Génesis, evolución, ventajas, aplicaciones. El lenguaje VHDL. Características lexicográficas y de sintaxis. Lógica multinivel. Concepto de código concurrente. VHDL. Entidad. Arquitecturas. Objetos (signal, variable y constant). Tipos de datos std_logic y std_logic_vector, Tipos de datos definidos por el usuario. Empleo de operadores predefinidos (lógicos y relacionales). Asignaciones a señal simple, condicionada y seleccionada. Descripción de circuitos iterativos (sentencias GENERATE e IF GENERATE). Vectores, indexación y concatenación. Bibliotecas y paquetes estandarizados (IEEE – 1164 y Numeric_Std). Procesos. Sentencias IF, CASE y FOR LOOP. Descripción por flujo de datos, por comportamiento y estructural. Componentes y su instanciación. Descripción de circuitos genéricos (parametrizables). Verificación de la operación de circuitos descriptos en VHDL utilizando bancos de prueba y software de simulación. Unidad 7 - Circuitos combinacionales Empleo de sentencias when-else y with-select y Signals en la implementación VHDL de los circuitos combinacionales básicos: Multiplexores, Demultiplexores, Decodificadores, Codificadores con y sin prioridad, Sumador completo de 1 bit, Comparadores de magnitud, Circuito conversor de binario a Gray y de Gray a binario, circuitos detectores y correctores de error: paridad, checksum, CRC, y Hamming, Decodificador BCD a 7 segmentos, y Buffer Tri-State. Verificación de los recursos utilizados en la FPGA por cada uno de los circuitos anteriores. Uso de process para descripción de circuitos combinacionales. Variables. Diferencia entre una variable y una signal. Lista de sensibilidad. Uso de las sentencias if, case, for, y loop. Código concurrente versus secuencial. Unidad 8 - Circuitos aritméticos Operaciones aritméticas de números en CA2 (suma, resta, multiplicación, división) Comparador de números en CA2 Implementación de circuitos aritméticos. Biblioteca numeric_std. Esbozo de las sumadores multioperandos. Árboles de Wallace y Dadda. Sumadores rápidos. Carry look-ahead y conexiones en árbol. Esbozo de los sumadores Brent-Kung, Ladner-Fischer, Kogge-Stone y Ling. Carry Skip, Carry Select y su aplicación a los FPGA. Algoritmo de Booth. Evaluación de funciones matemáticas mediante tablas. Operaciones con un operando constante. Unidad 9 – Circuitos secuenciales Sistemas secuenciales. Latches SR y D. Flip-flops. Amo esclavo. Entradas de fuerza. Disparo por flanco. Parámetros temporales, ventana de muestreo (apertura temporal) y metaestabilidad. Lectura sincrónica de las entradas de control. Análisis y síntesis con componentes estándar. Síntesis con FPGA usando los modos esquemáticos y HDL del sintetizador. Código en 2 bloques para separar los flip-flops (registros) de la lógica de estado futuro. Máxima frecuencia de operación. Restricciones temporales (Timing constraints): setup y hold, skew y jitter . Clock skew dentro y fuera de un chip. Uso de la herramienta

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TimeQuest Timing Analyzer para determinar la máxima frecuencia de operación de un circuito, determinación de violaciones al tiempo de setup y hold, e imponer, en base a estas mediciones, restricciones a un diseño. Circuitos secuenciales regulares y no regulares. Contadores de modo simple y multimodo sin conversores de salida (binarios, Gray y BCD Natural). Clock enable y gated clock. Registros PIPO y de desplazamiento (SISO, SIPO, PISO y multimodo). Estudio de los registros de acuerdo a su capacidad de almacenamiento: registros individuales, bancos de registros, RAM. Instanciación de la SRAM interna de un FPGA y análisis del diagrama de tiempos para su acceso. Contadores basados en registros (Anillo, Johnson y LFSR – Linear Feedback Shift Register). Sincronizadores de entradas de control asincrónicas. Fast Input y fast output registers en un FPGA. Introducción a los PLL de un FPGA. Biestables redisparables como osciladores. Operación de osciladores MOS como el CD4538. Unidad 10 – Circuitos secuenciales sincrónicos - Maquinas de estado. Análisis de circuitos secuenciales sincrónicos (máquinas de estado o FSM). Máquinas Mealy y máquinas Moore, ventajas y desventajas relativas. Tabla de estados y diagrama de estados. Síntesis de circuitos secuenciales sincrónicos. Reducción del número de estados, asignación de los mismos. El problema de las entradas asincrónicas. Metaestabilidad. Sincronizadores. Descripción VHDL de las máquinas de estado. Implementación (softcore) en FPGA de un microprocesador RISC sencillo. Unidad 11 – Camino de datos Metodología de transferencia de registros. Transformación de un pseudocódigo en una máquina de estados con camino de datos. Operaciones básicas a nivel RTL. Microoperaciones y microcódigo. Camino de datos. Diagramas RTL del camino de datos. Camino de control. Análisis de performance. Optimización para reducir el tiempo de procesamiento. Ejemplos de circuitos aritméticos multiplicadores y divisores. Extractores de raíz cuadrada. Interfaces de comunicaciones UART, SPI, I2C y PS2. Conversores A/D. Breve estudio de una síntesis usando una tabla de microcódigo. Microsecuenciador. Unidad 12 - Bancos de prueba avanzados Procedimientos y funciones. Manejo de archivos, lectura y escritura de líneas, lectura y escritura de elementos a una línea. Ejemplos. Manejo de tipos IEEE en archivos. Demoras en señales, modelos por transporte e inercial, asignación generalizada. Circuitos típicos: generador de reloj, generador de reset, esqueleto de un banco de pruebas sincrónico. Ejemplos de bancos de prueba: boundary testing, comparación con un modelo de referencia en archivo, estímulos y referencia desde un archivo, uso de entrada y salida estándar para verificación con pipes. Unidad 13 – Softcores Introducción a los conceptos de microprocesador, microcontrolador y soft/hard-core. Conceptos básicos para comprender la arquitectura de una CPU: memoria, registros, ALU, instrucciones y opcodes, pipeline, modos de direccionamiento. Generalización y simplificación de una máquina de estados con camino de datos. Análisis de un firmware simple que multiplica 2 magnitudes binarias. Registro acumulador y contador. Memoria de programa. Registro de instrucciones. Búsqueda (fetch) y ejecución. Diagrama de estados. Criterios para asignar códigos de operación y minimizar el tiempo del camino de datos. Puertos de entrada y salida. Concepto de bootloading.

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Softcore de ejemplo con memorias de programa (13 bits) y datos separados (8 bits), un único registro, dos modos de direccionamiento y ciclos de máquina de 3 pulsos de reloj. Formato de las instrucciones, operaciones (load, store, jump, and, xor, add y sub). Diagrama a nivel de flip-flops, registros, multiplexores, compuertas, etc. de toda la CPU y su implementación en VHDL. Banco de prueba de la CPU, formas de onda. Partición de un diseño digital en hardware y software. Introducción al procesador NIOS II. SOPC Builder. NIOS EDS y Eclipse. Unidad 14 – Tecnologías y Estándares de Hardware Digital Breve referencia a tecnología TTL a modo referencial del origen de lo actual, solo a nivel de hojas de datos y su interpretación. Articulación Horizontal con Dispositivos Electrónicos: El transistor NMOS y CMOS como switch. Compuertas NMOS y CMOS. Diferentes implementaciones. Característica de transferencia de un inversor. Parámetros de tensión. Márgenes de inmunidad al ruido (estático y dinámico). Tensión de umbral. Dispositivos con entrada Schmitt-trigger – histéresis. Parámetros de corriente. Condiciones para la interconexión de dispositivos. Parámetros temporales. Estimación de la potencia disipada en dispositivos CMOS y su dependencia de la frecuencia y la tensión de alimentación. Estándar JESD8 – LVTTL y LVCMOS. Interoperabilidad e interpretación de hojas de datos. Rise time y ancho de banda de una señal digital. Influencia de la inductancias parásitas en las pistas de alimentación y de datos. Ringing. Fuentes de alimentación interna y de los bloques de E/S, de un FPGA. Capacitores de desacoplo y filtros de PLL. Entradas de reloj y osciladores integrados (CAN oscillators). Conexiones para programación JTAG y propietarias. Memorias de configuración. Interpretación de las hojas de datos de dispositivos FPGA. Metodología de Enseñanza. Descripción de las actividades teóricas y prácticas Teoría Las clases teóricas consistirán en exposiciones por parte del profesor, complementada con recursos de práctica siempre que su disponibilidad lo permita y oportunidad respecto del tema lo amerite. Se procurará estimular en el alumno la participación en clase que estimule su curiosidad por aprender y el desarrollo del necesario juicio crítico indispensable para un Ingeniero de excelencia. En lo posible se tratará de organizar las clases en secciones teóricas seguidas de prácticas que apliquen directamente los conceptos vistos anteriormente. Por otra parte, se procurará que cada tema haga referencia y se sustente en los temas ya abordados tanto en el dictado de la asignatura como en las asignaturas previas relacionadas. Al respecto cada vez que se requiera de un tema que corresponda a otra asignatura se requerirá a los alumnos que lo traigan debidamente refrescado lectura mediante, para la clase en la que se aplicará. Práctica Para fortalecer la uniformidad de dictado en los seis cursos de la asignatura, se trabajará con una guía de Trabajos Prácticos unificada. Los problemas y requerimientos de diseño que componen la misma serán elaborados en conjunto por todos los docentes de la cátedra (profesores y auxiliares), quienes enviarán sus propuestas a la Dirección de Cátedra quien las unificará y les dará coherencia en una Guía que estará disponible al inicio del ciclo lectivo. La Guía deberá contar con una variada cantidad de problemas. Algunos de los problemas servirán de mero entrenamiento intelectual, mientras que otros abordarán aspectos más relacionados a la vida profesional. La Guía deberá tener un capítulo por cada capítulo del plan analítico, en donde los problemas propuestos sean de complejidad creciente. Se recomienda para el caso de los Trabajos Prácticos más asimilables a requerimientos de la vida profesional, que éstos sean desagregados en una serie de problemas interrelacionados (cada problema se basa en el resultado del anterior) para llegar a la

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solución final. Ese último Trabajo Práctico que contenga la solución requerida al problema completo, será el entregable que se le requiera al alumno. La resolución de los trabajos prácticos es responsabilidad individual de cada alumno. En el caso de conceptos teóricos cuya entidad no amerite tiempo de exposición por parte del profesor, se dejan para que el alumno los aborde resolviendo un problema de la guía. Se cubrirán los siguientes capítulos en la guía de Trabajos Prácticos: TP 1 – Códigos. Problemas clásicos de cambio de sistema de numeración, operaciones aritméticas con números binarios, números en Ca1 y Ca2. Problemas sobre conversión de binario a BCD y viceversa. Código Gray. Bits de paridad. Conversión D/A y A/D. TP 2 – Álgebra de Boole y mapeo tecnológico. Comienza con problemas sobre simplificación de expresión usando solo las leyes del álgebra combinacional. También se incluyen problemas sobre dualidad de funciones. Luego se aborda la simplificación con mapas de Karnaugh. Implementar funciones simples con conmutadores ideales. Mapeo tecnológico multinivel con celdas predefinidas. Ingreso de código en ISE o Quartus para analizar su vista tecnológica. Implementación de funciones muy simples con LUTs. Implementación de funciones en una ROM. TP 3 – Circuitos combinacionales esquemáticos. Problemas de diseño de circuitos esquemáticos con mapas de Karnaugh. Síntesis y simulación en ISE+ISim o Quartus+Model Sim: MUX, DECO, Conversor bin-Gray, Gray-bin, comparadores, generadores de paridad, barrel shifter. Circuitos iterativos: incrementador y multiplicador. Duplicador y divisor por 2 bcd, conversor bin-bcd, bcd-bin. Sumadores e indicadores de desborde. TP 4 – Introductorio – VHDL. Problemas de codificación de una entidad. Operaciones elementales. Decodificación bcd-7seg. Desplazamientos y rotaciones con el operador de concatenación. Multiplexores. Codificadores con prioridad. Process y memoria inferida. Aritmética de suma e incremento. Operador multiplicación con FPGAs con y sin multiplicadores nativos. TP 4 – Laboratorio – VHDL ( diseños completos, con testbench y pruebas en kit ). Problemas para inferir estructuras tipo árbol. Circuitos aritméticos de suma y resta con indicadores de desborde. Incrementador iterativo Gray. Comparadores. Decodificación bcd-7seg en lógica positiva y negativa. Codificador con prioridad. Uso de variables en un tribunal de mayorías. Duplicador y divisor por 2 bcd, conversor bin-bcd, bcd-bin. Ensayo de los problemas en los kits DE1 de Altera y Spartan 3E de Xilinx. TP 5 – Circuitos secuenciales. Problemas de análisis de circuitos de clock gating. Aplicación de las tablas de transición y excitación de los flip-flops. Síntesis y simulación en ISE+ISim y Quartus+ModelSim de los distintos tipos de flip-flops: con reset asincrónico, sincrónico, enable. Análisis de las vistas RTL, tecnológicas y FPGA Editor o ChipPlanner. Bancos de registros. Usog de SRAM interna del FPGA. TP 6 – Parte 1 – Máquinas de estados esquemáticas ( diseño clásico ). Problemas de análisis de un contador bidireccional. Generador/Verificador de CRC. Método de las particiones para reducir la cantidad de estados. Detector de patrones con máquinas Mealy y Moore. Estudio de un sincronizador. Decodificador NRZI de una línea USB. Decodificador Manchester. Árbitro de un recurso con señales request y grant. TP 6 – Parte 2 - Máquinas de estados en VHDL ( diseño y testbench ). Problemas de diseño de un generador/verificador de CRC. Uso de atributos en la herramienta ISE o Quartus para la asignación de estados. Templates de sincronizadores. Generador de patrones binarios. Antirrebote de un pulsador. Máquina de estados de una alarma de automóvil. Síntesis y simulación con ISE+ISim y Quartus+ModelSim. TP 7 – Parte 1 – Contadores ( diseño clásico ). Problemas de diseño de contadores BCD. Contador de horas, minutos y segundos. Contadores de módulos arbitrarios. Análisis de un máquina de estados basada en un contador.

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TP 7 – Parte 2 – Contadores en VHDL ( diseño y testbench ). Problemas de diseño de contadores con enable y con reset sincrónico. Contadores de módulo arbitrario. Generador de PWM. Timer de 1 segundo con decodificación bcd-7seg. Síntesis y simulación con ISE+ISim y Quartus+ModelSim. TP 8 – Registros. Problemas de registros con desplazamiento bidireccional, carga paralelo y retención. Análisis de un circuito con clock skew ( violación del tiempo de hold ). Registros SIPO. LFSR. Análisis de una máquina de estados basada en un registro. Scrambler. TP 9 – Estándares digitales. Problemas sobre cálculo de consumo de circuitos CMOS. Cálculo de inmunidad al ruido. Determinación de formas de onda de las salidas de circuitos considerando su tiempo de propagación. Entradas schmitt-trigger. Circuitos internos. Compatibilidad entre familias. TP 10 – Datapath ( en vhdl, algoritmo, RTL, vhdl, testbench y kit ). Problemas de diseño de multiplicadores por sumas reiteradas y por sumas y desplazamientos. Diseños de divisores por restas sucesivas y restas y desplazamiento. Diseño de extractor de raíz cuadrada. Diseños de transmisores y receptrores UART, SPI, I2C y PS/2. Diseño de conversor A/D por contador ascendente y por aproximaciones sucesivas. Síntesis y simulación con ISE+ISim y Quartus+ModelSim. Ensayo de los problemas en los kits DE1 de Altera y Spartan 3E de Xilinx. TP 11 – Softcores. Problemas de diseño de un procesador c/arquitectura Hardvard. Diseño de instrucciones LOAD, ADD, SUB, STORE, INC, DEC, JUMP, JNZ. Diseño de un decodificador de código de operación para optimizar en velocidad el datapath. Diseño de puertos de entrada y salida. Uso de un compilador suministrado por el docente. Implementación de un procesador NIOS con él SOPC Builder y el NIOS EDS Eclipse. Implementación del bootloader. Síntesis y simulación con Quartus+ModelSim. Ensayo de los problemas en los kits de Altera, y Xilinx. En caso que se verificara que no es temporalmente posible resolver la completitud de la guía, podría eximirse a los alumnos de resolver algunos trabajos prácticos, como el TP 7 – 1 y/o el TP 8 y/o TP 9. Esta decisión se tomará en conjunto y cada docente deberá informar a la dirección de cátedra acerca de esta limitación. En caso que se elimine la obligatoriedad de entrega de estos Trabajos Prácticos, el docente entregará en ese caso problemas resueltos de esa guía como también brindará solución a determinados problemas de otras guías como material de apoyo. En lo posible se dedicará tiempo de clase para la resolución de los problemas, dejando para el hogar su finalización y la elaboración de los informes. Respecto a esto último, serán en formato electrónico, el cual será subido a un enlace del aula virtual o repositorio svn o git que utilice cada curso. En ese mismo repositorio / aula virtual el docente actualizará un listado por cada TP, con los alumnos que aprobaron o adeudan correcciones. También subirá un documento por alumno con las observaciones realizadas para cada trabajo práctico. La resolución de cada trabajo práctico consta de un informe en formato pdf, con una carátula y la resolución en sí misma. Se admitiría un escaneo de una resolución manuscrita a condición de que sea prolija. Varios trabajos prácticos requieren además subir un proyecto en la herramienta de síntesis Quartus o ISE, asignada por el docente. Como se mencionó, la resolución de estos problemas tiene un aspecto cooperativo. Resulta imposible que un alumno resuelva las guía de problemas completas y que los docentes la corrijan. Para ello se le asigna a cada alumno un problema de la guía de modo que en conjunto una clase haya resuelto toda la guía. Si es posible, cuando 2 alumnos tienen asignado un mismo problema (en el caso de un curso muy numeroso) se le asignará una herramienta diferente a cada alumno (Quartus o ISE) para que se aprecien las diferencias entre ambas. Y para cada alumno en particular se buscará que cambie de herramienta en cada trabajo práctico de modo que haya utilizado en forma equilibrada ambas herramientas durante el año de cursada.

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Las resoluciones aprobadas de los trabajos prácticos son subidas al aula virtual de modo que sirvan de material suplementario de estudio para los exámenes. Todos los Trabajos Prácticos deben estar aprobados antes de la última fecha de examen final de diciembre. Los informes deberán estar aprobados antes de la última fecha de llamado a examen del mes de diciembre. Sólo puede quedar pendiente para el mes de febrero la recuperación de exámenes parciales. La proporción del tiempo de clase asignado a la realización de trabajos prácticos de aula es del orden del 40% como mínimo. El tiempo efectivo de realización de trabajos prácticos es mayor que el que surge de esta cifra, porque los problemas que se someten a los alumnos no pueden resolverse totalmente en el tiempo asignado en el aula, el que requiere ser complementado con tarea en el hogar. El tiempo de aula es utilizable por los alumnos para avanzar en la realización del práctico, la discusión grupal del enfoque o las alternativas, y la consulta con el profesor. Proyectos La asignatura pretende que el alumno tenga una sólida formación de prototipado en FPGAs. Para ello se solicita a los alumnos que realicen proyectos anuales en forma grupal. La integración de los grupos es decidida por los propios alumnos y se prefiere que no tengan más de 4 integrantes y no haya más de 6 grupos, todo dependiendo la cantidad de asistentes al curso. El tema del proyecto siempre consiste en realizar un diseño sobre un FPGA, el cual es asignado por el docente. La intención es que el mismo este totalmente funcional al finalizar la cursada y que todos los integrantes hayan participado en su confección. Se asignan tareas a cada integrante de los grupos para hacer un seguimiento de la evolución del proyecto por parte del docente. A su vez se dedica tiempo cada 3 clases, aproximadamente, para que los alumnos soliciten instrumental, y comenten con los docentes las experiencias y dificultades que han tenido. Metodología de Evaluación. Modalidad (tipo, cantidad, instrumentos) Los exámenes parciales son individuales, y consisten en preguntas teórico prácticas que ante una especificación requieren su resolución práctica con su correspondiente justificación teórica, la cual deberá ser lo más exhaustiva posible. La evaluación consiste en dos exámenes parciales: El 1º parcial trata sobre las unidades 1 a 9, pudiendo esta última ser abarcada en forma total o

parcial, quedando los temas que no hayan llegado a dictarse para el segundo parcial. El grado de completitud de la Unidad 9 se trata con esta flexibilidad en virtud de no contar todos los cursos con la misma cantidad de clases en virtud de feriados y demás eventualidades, que varían de un ciclo lectivo al siguiente.

El 2º parcial abarca el resto de los temas. Para este ciclo lectivo se propondrá que aquellos cursos que tengan capacidad de implementarlo adecuadamente, cambien el parcial en modalidad clásica por un proyecto integrador individual que consista en la implementación de un softcore mínimo como el detallado en el programa analítico, con algunas mejoras que el alumno deberá proponer y la integración de algún(os) del(os) dispositivo(s) periférico(s) mencionados en el programa analítico

propuesto, tales como interfaces UART, SPI, o I2

C. El entregable es el código VHDL ejecutando correctamente en el kit que el alumno seleccione. Además deberá estar acompañado de la documentación correspondiente, que constará en un informe técnico junto con un capítulo en el que se describe el funcionamiento del proyecto con referencia permanente a los contenidos teóricos de la asignatura.

Recuperatorios: Los recuperatorios se tomarán tras la finalización de las clases en noviembre y antes de la fecha tope que fije la Facultad para dar por aprobados los trabajos prácticos. Se tendrán dos oportunidades de

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recuperación por cada parcial, una en Diciembre y la otra en Febrero/Marzo. Las mismas estarán intercaladas con las tres fechas de finales de Noviembre-Diciembre y con las correspondientes al período Febrero-Marzo. A fin de establecer un punto adicional de homogeneización de contenidos, el tema de cada recuperatorio será el mismo para todos los cursos y deberá estar elaborado en forma rotativa por los docentes con curso a cargo, quienes lo enviará para su validación a la Dirección de Cátedra, de acuerdo con la mecánica de interacción entre docentes de la asignatura que se detallará más adelante. Requisitos de regularidad: La Facultad establece como requisito para no perder la condición de alumno regular un mínimo de asistencia, cuyo control está a cargo de la bedelía. Requisitos de aprobación: Para la aprobación de los trabajos prácticos se debe aprobar todos los informes de trabajos prácticos y los dos exámenes parciales aprobados. Para la aprobación de la materia se debe aprobar (con una calificación mínima de 4) un examen final que tendrá características similares a los parciales en cuanto al formato, pero cuyos casos a resolver tendrán un sesgo integrador de todos los contenidos. La capacidad de diseñar una solución para el requerimiento propuesto en el tema será una de las competencias más valoradas junto con el dominio conceptual y teórico práctico de los contenidos. Al igual que en las instancias de recuperación de parciales, el tema del examen final será elaborado en forma rotativa por los docentes con curso a cargo con la previa supervisión y aprobación por parte de la Dirección de Cátedra. Recursos didácticos a utilizar como apoyo a la enseñanza. Proyectores y recursos de laboratorio en la medida de su disponibilidad por parte del Departamento de Electrónica o de la Facultad. Articulación horizontal y vertical con otras materias La articulación vertical se implementa fundamentalmente a través de las reuniones de Directores de Cátedra del área de Técnicas Digitales (asignaturas Informática I y II, y Técnicas Digitales I, II y III). La articulación vertical hacia los niveles anteriores del plan de estudios se apoya en las cátedras de Informática 1, de la que se toman los conocimientos de sistemas de numeración,y de Informática 2, en donde es muy útil la experiencia de los alumnos en el manejo de un entorno de desarrollo integrado (IDE) complejo como el Eclipse o QT Designer, y especialmente el manejo desde el software de varios periféricos básicos de comunicación como UART, SPI, I2C, por ejemplo, los cuales estamos abordando en nuestra asignatura a nivel de diseño de hardware con lo cual completamos el análisis de estos dispositivos. Por otra parte, los conocimientos de lenguajes de programación y la práctica intensiva de desarrollo de software adquiridos a través de ambos cursos, resultan útiles a la hora de elaborar los bancos de prueba, y son importantes como marco conceptual para abordar el tema datapath y procesadores por software. La articulación vertical hacia los niveles siguientes de la carrera es el desafío de esta asignatura, y consiste en brindarle a la asignatura Técnicas Digitales 2 alumnos experimentados en el diseño de los bloques básicos de los sistemas embebidos que utilizarán en el microcontrolador NXP1679, muchos de los cuales han sido descriptos en VHDL lo cual ha permitido comprender su funcionamiento. También para que los puedan emplear con un herramienta de integración de IP (intelectual properties) como ser Qsys+NIOS IDE, en el diseño de SOCs ( System On-a-Chip ). Como producto de la última reunión de área se ha implementado además el diseño de un softcore sencillo a efectos que Técnicas Digitales II pueda partir de la base del conocimiento de la estructura completa de un microprocesador, y su set de instrucciones. De este modo haremos los mejores esfuerzos para establecer una base de despegue más amplia a Técnicas Digitales II de modo de permitirle a esta asignatura adquirir mayor vuelo de aplicaciones, utilizando el resto de los periféricos avanzados que dispone el NXP1679, ya que entre Informática II y Técnicas Digitales I se han cubierto los periféricos más sencillos. Este requerimiento se estableció en la última reunión de Área. La articulación horizontal debería hacerse a través de la coordinación de la materia integradora de tercer nivel, Teoría de los circuitos I, con la que compartimos temas de interés como es el caso del

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comportamiento transitorio frente a excitaciones escalón de circuitos RC. Este punto debe estar presente en los análisis de Integridad de señal en alta frecuencia, y tiempos de establecimiento de señales lógicas. Pero también existen temas comunes con la asignatura Dispositivos electrónicos (dispositivos MOS), lo cual sería de gran ayuda si pudiesen analizar el funcionamiento de una puerta lógica y un bit de memoria dinámica en todos los cursos. Para asegurar que los temas hayan sido abordados en el año lectivo es que los temas en donde se produce articulación se proponen abordar sobre el final del curso Cronograma estimado de clases.

Semana 1er cuatrimestre 2º cuatrimestre

1 Códigos + Lab Quartus Máquinas de estado + TP 6-1+Proyectos 2 Códigos + TP 1+ Lab ISE+Proyectos Máquinas de estado + TP 6-1 3 Álgebra conmutación + TP 1 + Lab

Quartus esquemáticos + testbench. Máquinas de estado + TP 6-2

4 Álgebra conmutación + TP 2 + Lab ISE esquemáticos + testbench

Máquinas de estado + TP 6-2+Proyectos

5 Combinacionales esquemáticos + TP 3+Proyectos

Máquinas de estado + TP 6-2

6 Combinacionales esquemáticos + TP 3 Contadores + TP 7-2 7 VHDL + TP 4 -1+Proyectos Registros + TP 8+Proyectos 8 VHDL + TP 4 -1 Camino de datos + TP 10 9 VHDL + TP 4 – 2+Proyectos Camino de datos + TP 10

10 VHDL + TP 4 -2+Lab VHDL Softcores + TP 11+ Proyectos 11 Estándares digitales + TP 9 Procesadores por software + TP 11 12 Laboratorio estándares digitales Procesadores por software + TP 11 13 PLD+Proyectos TP's pendientes +Terminación de proyectos 14 Secuenciales + TP 5 Terminación de los trabajos prácticos 15 Secuenciales VHDL + TP 5 Laboratorio multivibradores 16 1er Parcial 2do Parcial

Bibliografía Indispensable Fundamentos de lógica digital con VHDL. Stephen Brown. Zvonko Vranesic. Mc. Graw Hill 2ed. Cumple con uno de los requisitos más exigentes para el objetivo de esta asignatura dentro del área: el enfoque de VHDL orientado a síntesis, simulación y prototipado, pero sin perder de vista el diseño clásico. Orientado para las herramientas de Altera no por ello pierde generalidad. Uno de los pocos textos donde se indaga en el funcionamiento del sintetizador. Escrito por 2 conocidos expertos en el tema de los FPGA que han publicado gran cantidad de papers sobre el tema. RTL Hardware Design Using VHDL. Pong Chu. Wiley. Sin duda un libro indispensable a la hora de aclarar porque VHDL no es un lenguaje de programación, su prédica consiste en mostrar diagramas RTL de cada circuito diseñado. Como adicional, el enfoque a nivel RTL permite que el lector diseñe a nivel conceptual en lugar de quedar enredado en mapas de Karnaugh y kilométricas tablas de transiciones. Un buen punto de referencia para abordar el tema de las máquinas de estado con datapath. Por su abordaje general no ejemplifica con una herramienta de síntesis en particular. Este libro debe complementarse con un texto sobre diseño clásico. Volnei A. Pedroni. Circuit Design and Simulation with VHDL. Second Edition (2010) Ed. Mit

Press Trata de manera muy completa los aspectos de VHDL y sus aplicaciones al diseño y simulación de circuitos aplicables en la industria. Se enfoca solamente en el lenguaje. Requiere algún conocimiento

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previo de sistemas digitales, por tal motivo, a pesar de ser un excelente texto para estudiar y aprender el lenguaje, no es lo más aconsejable para principiantes. Sin embargo una vez abordados los temas iniciales de la asignatura es un excelente libo de referencia para el lenguaje el workbench y sus aplicaciones. Volnei A. Pedroni se ha doctorado en Ingeniería Eléctrica en el California Institute of Technology, y es profesor de Ingeniería Electrónica en Brasil, en la Federal University of Technology. Básica FPGA Prototyping by VHDL Examples. Xilinx Spartan 3-E Version. Pong Chu. Wiley. A diferencia de RTL Hardware Design Using VHDL este libro se basa en el kit Spartan 3E y la herramienta ISE de Xilinx. Todos los ejemplos y simulaciones se puede bajar al kit comprobar su funcionamiento. Todo el tema de VHDL se supone conocido y es repasado en los primeros capítulos. Tiene el acierto de hacer diseños válidos para cualquier FPGA y aquellos tópicos solo válidos para Xilinx están debidamente remarcados. La segunda parte del libro describe el procesador PicoBlaze de Xilinx. Esta parte tal vez escape a los alcances de la cátedra. Los códigos de ejemplo de interfaces UART, PS/2, el controlador VGA c/ROM de caracteres son excelentes ejemplos de códigos tanto para el alumno como para el profesor. Embedded SOPC Design with NIOS II Processor and VHDL Examples. Pong Chu. Wiley. Siguiendo la línea de FPGA Prototyping by VHDL Examples se enfoca el texto en el kit DE1 de Altera y la herramienta Quartus. Luego de una introducción similar al anterior, el libro introduce el procesador NIOS II. Si bien escapa a los temas vistos en la cátedra, el lector podrá encontrar ejemplos de diseño de interfaces PS/2, SPI, I2C, controladores VGA fácilmente comprensibles para el alumno o el docente. Rapid Prototyping of Digital Systems. Quartus II Edition. Hamblen. Hall. Furman. Springer. Este libro escrito por 3 profesores universitarios se destaca por un capítulo llamado el diseño de 15 minutos. Con un ejemplo simple cubre todos los pasos del diseño: ingreso del código, síntesis, corrección de errores, programación y simulación. Esto es el punto más sobresaliente de este libro y es la parte que más vale la pena leer. Tiene la particularidad de cubrir VHDL y Verilog, lo cual sirve al lector para comprobar la similitud de ambos lenguajes y desmitificar la complejidad de una eventual migración. Con numerosos ejemplos como controladores VGA, teclado PS/2 y mouse, dedica un capítulo al tema de softcores. Es una muy buena guía para el docente sobre cómo enfocar el tema. Este texto tiene su talón de Aquiles: no separa adecuadamente la lógica de estado futuro de la inferencia de los registros. El código obtenido no es el más claro, a diferencia de los libros del Dr. Pong Chu. Esto puede inducir a pensar que codificar en VHDL es como programar en lenguaje C. Por lo tanto debe ser advertido el lector acerca de esta deficiencia. Fundamentals of Digital and Computer Design with VHDL. Richard y Michael Sandige. Mc.

Graw Hill. Notable que este libro profundice en el uso del VHDL sin descuidar el diseño clásico, del cual hace un tratamiento adecuado a los objetivos de esta asignatura. Los abundantes diagramas RTL aseguran que el lector tenga siempre presente que está diseñando hardware e impiden que pueda considerarse a VHDL un lenguaje de programación como 'C'. Más de la mitad del libro está dedicado al diseño de un procesador. A diferencia de otros textos no esconde la descripción del soft-processor en la sintaxis del VHDL sino que analiza en profundidad sus bloques funcionales. Además de tratar numerosas instrucciones aborda el diseño de puertos de E/S, controladores de memoria de modo de concluir con un sistema simple pero completo. Lamentablemente coloca el uso de las herramientas de síntesis en un apéndice. Este libro podría ser excelente pero tiene poco acierto de diseñar divisores de reloj mediante ripple dividers, rompiendo el concepto de diseño sincrónico, en lugar emplear clock enables. Complementaria Digital Design with CPLD applications. Dueck. Similar al libro de Fundamentos de lógica digital con VHDL se queda en el uso de los CPLD y no aborda los FPGA. Abunda en ejemplos y no descuida el diseño clásico.

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Digital Logic and Microprocessor Design with VHDL. Enoch Hwang. Una excelente fuente de referencia, presenta el diseño clásico y en VHDL. Tiene la virtud de presentar desde el comienzo un sistema basado en un CPU. A partir de allí cada capítulo muestra como diseñar los elementos de ese sistema. Cubre a fondo los temas de datapath y el diseño de un microprocesador tanto en VHDL como con diseño clásico. Deja claro que este último no solo sirve para implementar detectores de secuencias de unos y ceros. Digital System Design using VHDL. Charles Roth. PWS Publishing Company. Aunque se requiere de conocimientos previos, pues los temas básicos los cubre sucintamente, explica con claridad el tema de datapath. Con mucho detalle se analizan los circuitos multiplicadores por sumas y desplazamientos, y los divisores por restas y desplazamientos. Trata la aritmética de punto flotante. Para explicar un procesador por software tiene el buen tino de basarse en un microcontrolador real: el MC68HC705 de Motorola. El hecho que el autor no separe la lógica de estado futuro de la inferencia de los registros no opaca sus méritos. Computer Arithmetic. Behrooz Parhami. Oxford University Press. Posiblemente el libro que contenga la mayor información sobre aritmética digital. Códigos, circuitos, algoritmos. Desde sumadores, multiplicadores, y funciones avanzadas, ahora incluye capítulos sobre implementación en FPGA. Lamentablemente el autor no da explicaciones detallas por lo que se recomienda como un material avanzado. Arithmetic and Logic in Computer Systems. Mi Lu. Este el libro explica menos tópicos que Computer Arithmetic pero de una manera más comprensible. High Speed Digital Design. Howard Johnson. Martin Graham. Prentice Hall. En este libro encontrarán la explicación a fenómentos aparentemente inexplicables en los circuitos digitales cuando se trabaja en altas frecuencias. Ademas se abordan temas como la medición en altas frecuencias, medición de metaestabilidad, y prácticas recomendadas a la hora de diseñar circuitos impresos, utilizar conectores y elegir fuentes de alimentación para sistemas digitales. Logic and Computer Design Fundamentals. Morris Mano. Charles Kime. Prentice Hall. Aunque este libro desarrolle tópicos que exceden a esta materia, los conceptos básicos del diseño digital son explicados con sumo detalle. Se incluyen secciones sobre VHDL aunque no con suficiente detalle. Es una buena fuente de referencia para el tema de soft-processors en el cual se encontrarán explicaciones para el nivel deseado por la cátedra y también algunas que la exceden. Apuntes Jorge E. Sinderman Técnicas Digitales - Dispositivos, circuitos, diseño y aplicaciones Editorial CEIT – Buenos Aires 2002 ISBN 987106304-0 Jorge E. Sinderman Técnicas Digitales - Dispositivos, circuitos, diseño y aplicaciones (2ª edición) Editorial Nueva librería – Buenos Aires 2006 ISBN 978-987110451-2 Jorge E. Sinderman Descripción de circuitos lógicos combinacionales usando VHDL – CEIT 2008 (R3GT1). Se planea sustituirlo por una edición 2012. Jorge E. Sinderman Descripción de circuitos lógicos secuenciales usando VHDL – CEIT 2008 (R3GT2). Se planea sustituirlo por una edición 2012. Salvador Tropea

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Cuaderno de Cátedra sobre Escritura de bancos de prueba. Susana Canel Guía para el uso del programa Quartus II (código R3AP4 del CEIT) Susana Canel Guía para el uso del kit de entrenamiento y desarrollo Altera (código R3AP5 del CEIT) Páginas Web de referencia www.altera.com www.alteraforum.com www.xilinx.com www.opencores.org www.terasic.com www.fpga4fun.com www.digilentinc.com http://users.ece.gatech.edu/~hamblen/book/bookse.htm http://www.fpgaarcade.com/

Plan 95 Adecuado

ASIGNATURA: DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS CÓDIGO: 95-0426

DEPARTAMENTO: ELECTRÓNICA CLASE: OBLIGATORIA

ÁREA: ELECTRÓNICA BLOQUE: TECNOLOGÍAS BÁSICAS

NIVEL: 3º MODALIDAD: CUATRIMESTRAL

CARGA HORARIA TOTAL: HS. RELOJ 120 HS. CÁTEDRA: 160

Fundamentación:

Los contenidos de este curso están orientados a preparar a los estudiantes en comprensión de

los mecanismos básicos del funcionamiento de dispositivos semiconductores y su influencia en el

rendimiento general de circuitos integrados.

Los requerimientos actuales de la industria microelectrónica requieren que los futuros

profesionales estén formados para adaptarse a las continuas innovaciones del sector. Por tal

motivo el enfoque de los contenidos están orientados en futuras tecnologías.

A nivel regional, el diseño VLSI resulta una alternativa profesional. Esta materia pretende en este

sentido formar profesionales capaces de comprender las bases de los modelos existentes de

dispositivos avanzados CMOS.

Objetivos:

• Comprender el funcionamiento de dispositivos modernos MOSFET y Bipolar.

• Comprender como el rendimiento de un dispositivo afecta a circuitos y sistemas.

• Comprender los desafíos del scalling y tecnologías modernas en dispositivos

Programa sintético:

Según Ordenanza 1077/05 del CS:

a) Física de las Junturas PN graduales.

b) Diodos de juntura (Zener, túnel, pin, Schottky)

c) Transistor bipolar: Análisis para señal débil. Análisis para señal fuerte. Análisis en conmutación.

d) Transistor Schottky.

e) FET, MOSFET: Análisis para señal débil. Análisis para señal fuerte. Análisis en conmutación.

Simetría complementaria.

f) Multijunturas (SCR, TRIAC, DIAC, etc.)

g) Optoelectrónica.

h) Semiconductores ternarios / cuaternarios.

i) Dispositivos por efectos cuánticos (transistores metálicos, diodos láser, etc.)

Programa analítico:

Primer Parte

Física de los semiconductores

Silicio cristalino, orientación de las obleas, bandas de energía, distribución estadística: Fermi-

Dirac, y Maxwell Boltzman. Concentración de portadores. Nivel de Fermi Silicio intrínseco. Silicio

tipo-n y –p. Nivel de Fermi para Silicio extrínseco. Dependencia con la temperatura del nivel de

Fermi. Semiconductores ternarios / cuaternarios.

Transporte de portadores (componente drift y difusión). Movilidad de portadores. Dependencia

de la movilidad con la temperatura. Coeficiente de difusión.

Ecuaciones básicas para la operación de un dispositivo.

Longitud de Debye.

Semiconductores en condición de No-equilibrio

Nivel de inyección de impurezas. Retorno al equilibrio. Decaimiento de portadores inyectados.

Fenómeno de generación-recombinación de portadores. Recombinación superficial.

Juntura P-N

Generalidades de la curva I-V. Juntura abrupta y gradual. Condición de Equilibrio: flujo de

portadores y distribución de cargas, nivel de Fermi, campo eléctrico y potencial. Ancho de la

región desierta y campo máximo.

Conducción inversa: Diagrama de bandas, ancho región desierta y campo eléctrico.

Niveles de Fermi y concentración de portadores.

Componente de corriente de la región de difusión y de la región desierta.

Conducción directa: diagrama de bandas, distribución de portadores. Componente de corriente

de la región de difusión y de la región desierta.

Capacidad de la juntura p-n: componente región desierta y difusión. Diodos de juntura (Zener,

túnel, pin, Schottky)

Transistor bipolar

Condiciones de polarización. Diagrama de bandas en equilibrio y condición de operación.

Ganancia. Componentes de corriente y distribución de portadores.

Polarización activa directa:

Cálculo de las expresiones de corriente (colector, emisor y base) y coeficientes de ganancia.

Análisis del dopaje y de las regiones desiertas del dispositivo.

Curvas del transistor.

Polarización activa inversa:

Cálculo de las expresiones de corriente (colector, emisor y base) y coeficientes de ganancia.

Análisis del dopaje.

Condición de saturación.

Condiciones de polarización. Calculo de las componentes de corriente. Análisis para señal débil.

Análisis para señal fuerte. Análisis en conmutación.

Desarrollo Modelo Ebers-Moll. Modelo simplificado. Desviaciones del comportamiento ideal.

Clases prácticas de laboratorio

En esta primera etapa se realizarán dos trabajos prácticos con el objetivo de que los alumnos

comiencen a trabajar con material de laboratorio, realicen simulaciones con el programa spice y

se familiaricen con los instrumentos de laboratorio, mediciones, errores, desviaciones, etc. En

base a la cantidad de tiempo disponible, pueden hacerse las simulaciones en clase, o entregar el

TP1 para que sea hecho fuera del horario de cursado. La idea es usar esquemas básicos, con

semiconductores clásicos y representativos, para simular primero y contrastar con mediciones

después, y de esta manera fijar conceptos vistos en clase.

TP1

El objetivo es simular con SPICE todos los circuitos que se usarán en la clase de laboratorio Labo1.

Labo1:

Diodos y Transistores: una práctica en horario áulico completo en laboratorio, dividida en dos

partes.

Temas a desarrollar:

Diodo. Curva I-V. Diodo Zener, túnel, pin, y Schottky. Avalancha. Efectos de la temperatura.

Capacidad de la Juntura. Respuestas transitorias. Diodos 1N4148, 1N5819, ZV5v6.

Transistor: Curvas características. Ganancia estática de corriente. Amplificación. Efectos de la

resistencia de Base y Emisor. Amplificador de una etapa Base y Emisor común. Respuestas

Transitorias. Transistores BC547, 549 y/o 550. 2N3055.

Primer Parcial

Segunda Parte

Estructura MOS ideal: 2 clases

Estructura. Distribución de impurezas y regiones de funcionamiento.

Relación de campos en la interfaz Si-SiO2.

Cálculo del campo electrostático y carga en el semiconductor.

Análisis de la carga en el semiconductor en función del potencial de superficie para cada región

de funcionamiento.

Cálculo de Capacidad de la estructura MOS ideal.

Circuito equivalente de capacidad de una estructura MOS ideal.

Capacidad de bandas planas. Obtención de parámetros tecnológicos de una medición de

capacidad.

Dependencia con la frecuencia de la capacidad en inversión.

Estructura MOS real: 1 clase

Efecto de la función trabajo del material de puerta (gate).

Carga atrapada en el dieléctrico y estados de interfaz: origen, efecto sobre el potencial de

superficie.

Capacidad debida a estados de interfaz.

Dispositivos MOSFET canal largo: 3 clases

Estructura básica del transistor MOSFET.

Potencial en el volumen del dispositivo. Curvaturas de bandas.

Determinación de la densidad de minoritarios en el canal.

Ancho Región desierta en el canal.

Aproximaciones para el cálculo de la corriente de canal en un MOSFET

Integral doble de Pao-Sah

Cálculo de expresión analítica de la corriente de cana para un transistor MOSFET. Análisis de la

región lineal y de saturación. Determinación de la tensión de encendido. Análisis para señal débil.

Análisis para señal fuerte.

Efecto de estrangulamiento del canal en saturación (efecto pinch-off). Análisis de la carga en el

canal y modulación del canal. Estudio del potencial en el canal

Región de sub-encendido (sub-threshold): cálculo de la carga en el canal, dependencia con Vg y

Vds.

Expresión analítica de la corriente de sub-threshlod. Pendiente.

Componente de drift y difussión de la corriente de drain.

Efecto body. Sensibilidad con la temperatura

Capacidades intrínsecas del los transistores MOSFET

Efectos de la región desierta del gate.

Dispositivos MOSFET canal corto: 2 clases

Detalle de los efectos de canal corto

Drain-Induced barrier lowering (DIBL)

Ecuación de Poisson y penetración del campo lateral.

Expresión analítica de la tensión de encendido en MOSFET de canal corto.

Efecto de la velocidad de saturación de portadores en el canal.

Modulación del canal en MOSFET de canal corto.

Inversores CMOS: 1 clase

Curva de transferencia. Análisis en conmutación. Simetría complementaria.

Margen de ruido.

Características de switching.

Energía de switching y disipación de potencia.

Trayectoria de los puntos de tensión en un evento de switching.

Memorias- Dispositivos por efectos cuánticos: 3 clases

Estructura básica. Lectura, programación y borrado.

Arquitectura NAND, NOR

Celdas de memorias binarias

Celdas de memoria de multilevel. Concepto de multilevel. Mecanismos de programación y

arquitecturas. Dispositivos por efectos cuánticos

Fiabilidad de memorias.

Optoelectrónica. Semiconductores ternarios / cuaternarios.

Clases prácticas de laboratorio

En esta segunda etapa se realizará un trabajo práctico y tres laboratorios con el objetivo de que

los alumnos se sumerjan en el mundo VLSI, aprendan terminología de uso y tengan contacto con

un software de diseño. Como en la primera etapa, el TP puede desarrollarse en clase, o pedirlo

como tarea extra-áulica.

TP2: ( 1 clase)

El objetivo es la simulación con MINIMOS y/o SPICE de las mediciones realizadas en la clase de

laboratorio Labo2.

Labo2: (1 clase)

MOSFET. Curvas características. Transconductancia. Efectos de las capacidades parásitas.

Amplificador de una etapa de Fuente y Gate común. Fuente de corriente. Transistores BS170 y/o

2N7000. Transistores de algún proceso Mosis.

Labo3: (1 clase)

Uso de Tanner. Capas. Reglas de diseño. Tecnologías. Layouts de Mosfets, diodos, resistencias,

capacitores, en silicio y polisilicio.

Labo4: (1 clase)

Uso de Tanner. Layout de un inversor, compuertas NAND y NOR.

DISTRIBUCIÓN DE CARGA HORARIA ENTRE ACTIVIDADES TEÓRICAS Y PRÁCTICAS

Utilizar como guía de actividades prácticas el instructivo que se copia al pie del cuadro.

Tipo de actividad Carga horaria total

en hs. reloj

Carga horaria total en

hs. cátedra

Teórica 88 110

Formación Práctica 40 50

Formación experimental (Lab) 16 20

Resolución de problemas 24 30

Proyectos y diseño

Práctica supervisada

Estrategias Metodológicas:

• Modalidades de enseñanza empleadas según tipo de actividad

Clases teórico- practicas

Clases de laboratorio. Estas incluyen, i-caracterización eléctrica, ii-simulación (MINIMOS y SPICE)

y iii- diseño VLSI (Tanner)

Clases de consultas dirigidas principalmente por los ayudantes de la materia.

• Recursos didácticos para el desarrollo de las distintas actividades

Utilización de PC para el dictado de clases de simulación (software MINIMOS) y de diseño de CI

(Tanner).

Utilización de presentaciones con proyector para clases.

La cátedra redacto guías de Ej., y trabajos de laboratorio.

Elementos de laboratorio en relación a la caracterización de dispositivos electrónicos

Metodología de Evaluación:

Modalidad

Propuesta de contenidos para las clases teóricas y de laboratorio.

La misma se basa en considerar un total de 28 a 30 clases (margen de 2 clase de acuerdo a los

feriados que puedan caer en el calendario) y dos parciales

Primer Parte. (11 clases + 1 Lab + 1TP + 1Parcial)

Segunda Parte. (11 clases + 1TP + 3 Lab + 1 Parcial)

Requisitos de regularidad

Aprobar los exámenes parciales y los informes de laboratorio.

Asistencia del 80% de las clases.

Requisitos de aprobación

Aprobación de dos exámenes parciales, y trabajos prácticos de laboratorio para la firma de la

materia.

La aprobación de la materia requiere un examen final.

ARTICULACIÓN HORIZONTAL Y VERTICAL CON OTRAS MATERIAS

Debido a que recientemente los contenidos y organización de la materia fueron actualizados,

todavía no se tiene una articulación óptima con el resto de las asignaturas.

En sentido positivo, se destaca la articulación con materias como Tecnología (obligatoria), diseño

de microsistemas (electiva), y diseño de circuitos VLSI (electiva).

Particularmente se motiva la participación de los alumnos en las actividades de I&D del

departamento.

Por otro lado, se está trabajando para articular mejor los contenidos y profundidad con Física

electrónica (obligatoria) y Aplicada I (obligatoria).

Periódicamente se participa de reuniones con otros docentes de la materia. En el último tiempo

se está trabajando en la unificación de las guías de trabajas prácticos y de laboratorio.

En general el programa de contenidos pretende:

Desarrollar los conceptos fundamentales de la física de dispositivos que tiene fuerte incidencia

en el diseño y simulación de tecnología CMOS.

Transmitir los conceptos de simulación y modelización de dispositivos CMOS (usando SPICE y

MINIMOS) en base a los conceptos básicos del funcionamiento de los dispositivos.

Introducir al alumno en el diseño CMOS en función del software recientemente adquirido por el

departamento.

CRONOGRAMA ESTIMADO DE CLASES

Unidad Temática Duración en hs cátedra

Física de los semiconductores: 2 clases

Semiconductores en condición

de No-equilibrio:

1 clase

Juntura P-N 3 clases

Transistor bipolar: 2 clases

Estructura MOS ideal: 2 clases

Estructura MOS real 1 clase

Dispositivos MOSFET canal

largo

3 clases

Dispositivos MOSFET canal

corto

2 clases

Memorias 3 clases

Bibliografía:

BIBLIOGRAFÍA OBLIGATORIA:

Yuan Taur, Tak H. Ning. (1998) Fundamentals of Modern VLSI Devices. UK: Cambridge Press

Semiconductor Devices (2nd edition). S.M. Sze. John Wiley & Sons Inc. ISBN-10: 0471333727

E. H. and J. R. Brews. (1980) MOS (Metal Oxide Semiconductor) Physics and Technology. Nicollian.

USA: John Wiley & Sons Inc.

Flash Memories Paulo Cappelletti (Editor), Carla Golla (Editor), Piero Olivo (Editor), Enrico Zanoni

(Editor). ISBN-10: 0792384873. Netherlands Klumer.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) (www.itrs.net)

United States Patent and Trademark Office

Narain Arora (2007) Mosfet modeling for VLSI simulation: theory and practice

Singapore: Editorial World Scientific

Pedro Julian (2011) Introducción a la Microelectrónica: Principios, Modelos y Circuitos Digitales

CMOS. Bahía Blanca, Buenos Aires. Editorial EdiUNS

Correlativas:

Para cursar:

Cursada: Informática I

Análisis Matemático I

Química General

Aprobada:

Para rendir:

Aprobada: Informática I

Análisis Matemático I

Química General

Universidad Tecnológica NacionalFacultad Regional Buenos Aires

Carreras:INGENIERÍA MECÁNICA (Plan 1994). INGENIERÍA INDUSTRIAL - EN SISTEMAS DEINFORMACIÓN - CIVIL - ELÉCTRICA - ELECTRÓNICA - METALURGIA - QUÍMICA –TEXTIL-NAVAL (Planes 1995).

ASIGNATURA: LEGISLACIÓN CODIGO : 95-0310ORIENTACIÓN : GENERAL Clase: Cuatr./AnualDEPARTAMENTO: CIENCIAS BÁSICAS - U.D.B. Horas Sem.: 4/ 2ÁREA: GESTION INGENIERIL Horas/año : 64

FORMACIÓN BÁSICA HOMOGÉNEA (Resolución Nº 68/94)

Objetivos generales:

Dar una formación completa y acabada para la vida profesional al Ingeniero en todas sus ramas, para que no solo sea un técnico capaz sino que sepa afrontar los múltiples problemas que en la vida diaria profesional se le presenten.

.

Objetivos específicos:

No hay que olvidar que el Ingeniero no es solamente un mero técnico más, sino que puede ser un dirigente de empresa y un factor de importancia en la economía del país y por consiguiente, tiene que tener los conocimientos suficientes para actuar.

El programa de estudio que debe darse al “Ingeniero Tecnológico” debe ser un programa que lo capacite para actuar no solo en su aporte técnico sino en su vida de relación, tanto en su faz empresaria, social y política.

Si se desea que el “Ingeniero Tecnológico” sea de un importante nivel social y ocupe el lugarque debe ocupar, debe capacitárselo para hacer de él un relevante profesional que desempeñe un rol protagónico en el país. Para ello, no hay duda que deben dársele las herramientas necesarias y adecuadas.

La enseñanza jurídica del Ingeniero debe encarársela no sólo desde el punto de vista enciclopédico, sino con profundo conocimiento del medio en que le tocará actuar, en materia legal.

Los conocimientos generales del derecho que ocupan gran parte del programa, deben ser complementados con una clara y precisa síntesis de la problemática industrial y empresaria y un conocimiento de la adquisición y venta de tecnología.

Programasintético:

LEGALES:

Derecho. Derecho Público y Privado Constitución Nacional Poderes Nacionales, Provinciales y Municipales Leyes, decretos, ordenanzas Sociedades Contratos

EJERCICIO PROFESIONAL

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Derechos y deberes legales del Ingeniero Reglamentación del ejercicio profesional Actividad Pericial Responsabilidades del Ingeniero: civil, administrativa y penal Legislación sobre obras Licitaciones y contrataciones

Programaanalítico:

Unidad Temática 1:

El Derecho: concepto. Derecho y Moral. Clasificación del Derecho. Derecho Público y derecho Privado. Derecho Natural y Derecho Positivo. Fuentes del Derecho.

Unidad Temática 2:

La Constitución Nacional. Concepto de Constitución. Estructura de la Constitución. Declaraciones, Derechos y Garantías. Nuevos Derechos y Garantías. Autoridades de la Nación. Auditoría General de la Nación. Defensor del Pueblo. Jefe de Gabinete y Ministros del Poder Ejecutivo. Ministerio Público. Gobiernos de Provincia.

Unidad Temática 3:

La Ley. Trámite de la Ley. Los Decretos, Resoluciones y Ordenanzas.-

Unidad Temática 4:

Personas: concepto. Atributos. Patrimonio. Personas Jur1dicas. Hechos y Actos Jurídicos. Obligaciones. Mora. Teoría de la imprevisión. Responsabilidad. Contratos. Compraventa. Locación. Locación de servicios. Locación de obra. Contratos Administrativos.

Unidad Temática 5:

Derechos Reales. Propiedad horizontal. Hipoteca. Expropiación. Medianería.

Unidad Temática 6: Sociedades Comerciales. Sociedad anónima. Papeles de Comercio. La Quiebra y el Concurso.Contratos Comerciales. Títulos circulatorios. El Seguro. Contrato de Transporte. Cuenta corriente mercantil y bancaria. Nuevos contratos comerciales. Títulos de crédito. Letra de Cambio. Pagaré. Cheque.

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Unidad Temática 7:

Derecho del Trabajo. Contrato de trabajo. Accidentes del trabajo y enfermedades profesionales. Leyes que rigen. Justicia del Trabajo.

Unidad Temática 8:

El ejercicio profesional del Ingeniero. Deberes y Derechos. Responsabilidad Profesional. El Consejo Profesional. Código de ética profesional. El arancel.

Unidad Temática 9:

Actividad profesional del Ingeniero. El Ingeniero perito. La prueba pericial. Valuaciones. Actividad profesional. El Ingeniero como árbitro. El Ingeniero y la obra. Sistemas de ejecución de obras. Licitaciones, contrataciones, tasaciones y valuaciones.

Unidad Temática 10:

Patentes de invención y modelos de utilidad. Marcas de fábrica. Derecho Informático. Derechos de autor. Política Industrial.-

Metodología de enseñanza

Por la modalidad de la asignatura, es teórica por excelencia, tratando de que sea participativa mediante el diálogo con los alumnos.-

Cronograma:

Curso Anual

Unidad Temática: 1 2 semanas

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2 3 semanas3 3 semanas4 4 semanas5 3 semanas6 3 semanas7 2 semanas8 3 semanas9 2 semanas10 3 semanas

Curso Cuatrimestral

Unidad Temática:1 1 semana2 2 semanas3 1 semana4 2 semanas5 1 semana

6 2 semanas 7 1 semana 8 2 semanas

9 1 semana 10 2 semanas

Régimen evaluación

Curso Anual: 2 evaluaciones en junio y en noviembre

Curso Cuatrimestral: 1 evaluación en julio.

Recuperatorio: 2 semanas después del parcial

Bibliografía General:

Unidad Temática 1 :* CIFUENTES. Santos “Elementos del Derecho Civil.- CANCELA, Omar J.- ROLLAN, Raúl y otros “Instituciones del Derecho Privado”.- BORDA, Guillermo A. “Manual de Derecho Civil”. Parte General.- LLAMBIAS, Jorge J. “ Tratado de Derecho Civil”. Parte General.- SPOTA, Alberto G. “Tratado de Derecho Civil”. Parte General.-Unidad Temática 2 : GONZALEZ CALDERON, Juan A. “Derecho Constitucional Argentino”.-

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EKMEKDJIAN, Miguel A. “ Derecho constitucional”.- EKMEKDJIAN, Miguel A. “ Comentarios de la Reforma Constitucional de 1994” QUIROGA LAVIE, Humberto “Lecciones de Derecho Constitucional”.- SALGADO, Alí J y VERDAGUER, A:C: “ Juicio de Amparo y acción de Inconstitucionalidad”.- CESARIO, Roberto “Habeas Data”.- CESARIO, Roberto “Habeas Data”.- BADANI, Gregorio “Nuevos Derechos y Garantías Constitucionales”.- BIDARTE CAMPOS, J. Y SAGUES, Néstor “Amparo Constitucional”.- Unidad Temática 3:* BORDA, Guillermo “ Manual de Derecho Civil”. Parte General.- LLAMBIAS., Jorge J. “Tratado de Derecho Civil”. Parte General.- SPOTA, Alberto G. “Tratado de Derecho Civil”. Parte General.- CANCELA, Omar J., ROLLAN, Raúl y otros. “Instituciones de Derecho Privado”. RAVINOVICH BEKMAN, Ricardo D. “ Derecho Civil”. Parte General.-

Unidad Temática 4 : CANCELA, Omar J.- ROLLAN, Raúl y otros. “Instituciones de Derecho Privado”. CIFUENTES, Santos “Elementos de Derecho Civil”.- BORDA, Guillermo A. “Manual de Derecho Civil”. Obligaciones.- BORDA, Guillermo A. “Manual de Derecho Civil”. Contratos.- GUERSI, Carlos A. “Contratos Civiles y comerciales”.- BERCAIS, Miguel A. “Teoría General de los contratos Comerciales”. CONSTANTINO, Silvia “Contratos civiles y comerciales”.- LOPEZ CABANA, Norberto “Contratos Especiales del siglo XXI”.-Unidad Temática 5:

* BORDA, Guillermo A. “Manual de Derecho Civil”. Derechos Reales.- * PAPAÑO, Ricardo J. y otros “ Derechos Reales

PEÑA GUZMAN, Luis A. “ Derechos Reales”.- LAGUIS, Manuel “ Derechos Reales”.- MUSTO, Néstor J. “ Derechos Reales”.-Unidad Temática 6 : RICHARD, Efraín- ESCUTI, Ignacio A., ROMERO, José L. “Manual de Derecho Societario”.-* VERON, Alberto Víctor “Sociedades comerciales”.-* CORNEJO COSTA, Emilio “ Sociedades Comerciales”.-* ETCHEVERRY, Raúl A. “ Derecho Comercial y Económico”.-* ROMERO, José E. “ Curso de Derecho Comercial”.-* ZAVALA RODRIGUEZ, Carlos J. “ Código de Comercio y Leyes Complementarias”.

* FERNANDEZ, Raymundo L y GOMEZ LEO, Osvaldo A. “Tratado teórico práctico de Derecho Comercial”.- FO FUSARO, Bertelio “Concursos”.- CAMARA, Héctor “El Concurso y la Quiebra”.- BONIFATI, Mario A. y GARRONE, José A “Los Títulos de Crédito”.-

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MAFFIA, Osvaldo J. “Derecho Concursal”.- GOMEZ LEO, Osvaldo R. “Nuevo Manual de Derecho Cambiario”.-

Unidad Temática 7 : * KROTOSCHIN, Ernesto “Manual de Derecho del Trabajo”.-

* VAZQUEZ VIALARD, Antonio “Derecho del Trabajo y Seguridad Social”.-* SARDAGNA, Miguel A. “ Ley de contrato de Trabajo”.- ALVAREZ CHAVEZ, Víctor H. “ Nueva Ley de Accidentes del Trabajo”.- MEILIZY, Gustavo R y GONZALEZ, Ricardo O. “Ley de Empleo”.- YOFRE, Julio César “Accidentes de Trabajo”.- RODRIGUEZ MANCINI, Jorge y CONFALONIERI, Juan “Reformas Laborales”.- POSE, Carlos “Régimen de reforma laboral”.-Unidad Temática 8 :* MEDICA, Raúl O. “ Manual de Ingeniería Legal”.-* CASELLA, José y FARO, Miguel H. “ Ingeniería y Derecho”.-Unidad Temática 9 :

* MEDICA, Raúl O. “Manual de Ingeniería Legal”.- CASELLA, José V. Y FARO, Miguel H. “Ingeniería y Derecho”.- MACHADO SCHIAFFINO, Carlos A. “ El Perito t la prueba”.- WITTHAUS, Rodolfo E. “Prueba Pericial”.- RABINOVICH de LANDAU, Silvia G. “La prueba de peritos”.- RABINOVICH de LANDAU, Silvia G. “ Secuencias prácticas de Peritajes Judiciales” MACHADO SCHIAFFINO, Carlos A. “Prueba Judicial”.-* SPOTA, Alberto G. “ Tratado de Locación de Obras”.- MUSTO, Néstor J. “ Derechos Reales”.- MO, Fernando F. “ Régimen Legal de las Obras Públicas”.- DROMI, José R. “ Licitación Pública”.- MAIRAL, Héctor “La Licitación Pública”.-Unidad Temática 10 :* EMERY, Miguel A. “ Propiedad Intelectual”.- CORREA, Carlos y otros “Derecho de patentes”.- ARACAMA Z0RRAQUIN, Ernesto y otros “Derecho de patentes”.- MARTINEZ MEDRANO, Gabriel y SOUCASSE, Gabriela M. “Derecho de Marcas” EDITORIAL ASTREA “ Derechos Intelectuales” Tomo 8.-

**Dr. MASSA, Luis José Apunte de “Legislación”. Resume todos los temas del programa.(CEIT).

Prerrequisito

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Especialidad Mecánica: Ingeniería Mecánica IIEspecialidad Electrónica: Análisis de Señales y SistemasEspecialidad Industrial: Ingeniería Industrial II

Especialidad Eléctrica: Integración Eléctrica IIEspecialidad Textil: Fibras TextilesEspecialidad Metalurgia: Ingeniería Metalurgia IIEspecialidad Civil: Ingeniería Civil IIEspcialidad Sistemas de Información: Análisis de Sistemas

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Plan 95 Adecuado

ELECTRÓNICA APLICADA I

Área Electrónica Bloque Tecnologías Básicas

Nivel: Tercer Año Tipo Obligatoria

Modalidad Cuatrimestral

Carga Horaria total. Hs Reloj 128 Hs. Cátedra 160

Carga horaria semanal Hs Reloj 4 Hs. Cátedra 5

FUNDAMENTACIÓN

De acuerdo con:

- el perfil y rol protagónico que enmarcan a la Universidad Tecnológica Nacional como una universidad nacional por excelencia, reafirmando y consolidando nuestra estructura federal comprometida en la instrucción, especialización y formación profesional así como con el desarrollo de una investigación aplicada y en el análisis y formulación de propuestas de solución de los problemas de la industria nacional, y en particular de los de carácter regional.

-al perfil del Ingeniero en Electrónica, tal como se ha trazado en el Plan de Estudios en vigencia, los principales objetivos generales que marcarán el desenvolvimiento de todas las actividades de la Cátedra serán los siguientes:

-Frente al contexto socio-cultural y económico imperante en nuestro país se propiciará vencer toda actitud nihilista y fomentar una permanente postura positiva y pertinente que contribuya a la formación de un profesional integral y proactivo;

-Fomentar el desarrollo de toda tarea en un clima de respeto, tolerancia, solidaridad, compromiso social y pluralidad de ideas, rescatando el concepto de simetría desde el punto de vista humano-social y las asimetrías y jerarquías desde el dominio del conocimiento;

-La capacidad de reflexión crítica debe conseguirse estableciendo un sistema de prioridades partiendo de la crítica a las propias actitudes y decisiones, transitando luego por las correspondientes a su grupo o campo específico para finalmente emprenderlas en otras esferas en que le corresponda actuar;

-Especialmente ante los cada vez más frecuentes cambios tecnológicos, adquirir la destreza adecuada para enfrentarlos sin actitudes traumáticas con el convencimiento de incluirlos como una rutina de actualización permanente impartiendo métodos generales de estudio que faciliten el autoaprendizaje o destacando experiencias de cursos de especialización y postgrado;

-Específicamente ha de lograrse el dominio de la aplicación de leyes físicas y métodos generales de la teoría de los circuitos pasivos, extendida a los dispositivos activos así como la utilización de dichos métodos para el estudio de circuitos y dispositivos con la finalidad de obtener su perfil de comportamiento;

-El dominio necesario para el empleo de métodos gráficos y semigráficos de resolución así como la aptitud y habilidad para la aplicación de métodos de aproximaciones sucesivas en modo de favorecer la creatividad, tanto en la adaptación del saber adquirido a los propósitos particulares de situaciones que se planteen como al abordaje de tareas de investigación y la generación de nuevas tecnologías;

-Ejercitar las habilidades dirigidas al trabajo en equipo en laboratorios con componentes e instrumentos reales y con ordenadores/programas para simulación de actualidad.

OBJETIVOS

Asimismo se prevé que al finalizar el curso los alumnos hayan adquirido los conocimientos necesarios para:

a) Entender el funcionamiento de los sistemas y dispositivos electrónicos primarios; b) adquirir una visión real y tangible de tales sistemas y dispositivos, en términos de

dimensiones, intensidades de corriente, tensiones, niveles de potencia, etc. así como a las señales más comunes en la práctica profesional;

c) interpretar las especificaciones electrónicas principales de un producto o sistema determinado, fomentando la iniciativa para la búsqueda y correcta interpretación de la información y el empleo y familiarización con las Hojas de Datos y Manuales de componentes y dispositivos;

d) definir funcionalmente un dispositivo o sistema electrónico así como verificar y diseñar amplificadores con componentes híbridos (discretos e integrados);

e) familiarización con las técnicas y tecnologías de los circuitos integrados lineales, orientados hacia los que son de uso convencional en los amplificadores operacionales;

f) dominio del proyecto de fuentes de alimentación sencillas en base a filtros con entrada a condensador y reguladores de lazo abierto.

CONTENIDOS

Contenidos mínimos

Señales y fuentes de señal.Transistor bipolar con señales fuertes. Transistor bipolar con señales débiles. Transistor unipolar con señales débiles y fuertes. Fuentes de corriente a transistores y cargas activas. Amplificador diferencial. Amplificadores multietapas.

Fuentes de alimentación. Contenidos analíticos.Detallar los contenidos mínimos, organizados en función de ejes temáticos, unidades, ejes de problemas, u otra modalidad. La forma de

describir el contenido puede –opcionalmente- hacer referencia a competencias incluidas en su abordaje.

Unidad Temática 1 : Fuentes de SeñaL y Amplificadores

Introducción: Naturaleza de la información: señales eléctricas, digitales y analógicas. Características de las señales de audio, video y provenientes de trasductores industriales y biomédicos. Tratamiento analógico: necesidad de la linealidad e inmunidad frente al ruido. Importancia en las etapas de entrada.

La amplificación: su necesidad. Mecanismo de la amplificación. Amplificación lineal. Descripción y características de los componentes activos, necesidad de la polarización.

Diodo semiconductor. Curvas características. Resistencias estática y dinámica. Punto de Operación. Característica inversa. Diodos Zéner. Componentes estáticas, dinámicas y valores totales. Lenguaje y simbología. Métodos de superposición y de aproximación segmento lineal.

Unidad temática 2 : Los Transistores Con Señales Fuertes

Revisión del principio de funcionamiento de los transistores unipolares de compuerta aislada tipo MOSFET, de refuerzo o canal inducido y de compuerta aislada de vaciamiento o de canal permanente. Curvas característica de salida y de transferencia. El transistor unipolar como amplificador. Circuitos de polarización. Análisis de una etapa con señales fuertes. Polarización. Influencia de la dispersión. Circuito de polarización estabilizada. Conceptos de rectas de carga estática y dinámica. Excursión simétrica máxima. Verificaciones y Proyectos. Utilización de hojas de datos de transistores unipolares. Simulación de amplificadores unipolares con señales fuertes con SPICE.

Revisión del funcionamiento de los transistores bipolares: punto de polarización. Inyección de señales. Recortes por desplazamiento de Q por dispersión de hFE. Análisis de la polarización sin uso de curvas. Polarización para ICQ constante. Máxima excursión sin recortes. Uso reiterado de manuales de transistores bipolares. Simulación de amplificadores bipolares con señales fuertes con SPICE.

Unidad temática 3: Regímenes Limite de Operación de Transistores

Regímenes límites de tensiones, corrientes y temperaturas. Relación entre la tensión de alimentación y la de ruptura del transistor. Efecto de segunda ruptura.

Potencias: Potencia entregada por la fuente, potencia de salida y potencia disipada por el transistor. Rendimiento. Capacidad de disipación de los transistores. Resistencia térmica. Uso de disipadores. Influencia de la temperatura. Zona de Operación segura. Diferencia entre la tecnología bipolar y la tecnología MOS. Compensación térmica. Embalamiento térmico bipolar.

Necesidad de la excursión máxima en relación al rendimiento. Clases de funcionamiento. Características de alinealidad de los transistores: Distorsión: armónica y de intermodulación. Diferencia entre etapas de gran señal y etapas de bajo nivel. Significado de señal débil.

Modelos equivalentes de los transistores unipolares y bipolares operando a bajo nivel. Parámetros conductancia de los MOSFETS. Parámetros híbridos y su relación con el modelo de Giacoletto. Modelo híbrido simplificado. Utilización de hojas de datos.

Unidad temática 4 : MONOETAPAS AMPLIFICADORAS DE BAJO NIVEL

Estudio de las transferencias, resistencia de entrada y resistencia de salida de etapas amplificadoras unipolares de bajo nivel: configuraciones fuente común, drenaje común y compuerta común en el rango de frecuencias medias. Resolución de problemas de verificación. Comparación de características. Simulación con SPICE. Resolución de problemas de diseño.

Análisis del comportamiento en frecuencias medias de etapas amplificadores bipolares de bajo nivel: configuraciones colector común, emisor común y base común. Resolución de problemas de verificación. Comparación de características. Simulación con SPICE. Empleo de las resistencias de degeneración en emisor y en base: efectos sobre las resistencias de entrada y salida y sobre las transferencias. Utilización del circuito auto elevador (bootstrap).

Comparación entre monoetapas de bajo nivel unipolares y bipolares: ventajas y desventajas. Proyectos abiertos de monoetapas.

Unidad temática 5 :AMPLIFICADOR DIFERENCIAL Y FUENTES DE CORRIENTE

Amplificador diferencial. Principio de funcionamiento con transistores unipolares y bipolares. Modos de excitación. Modelo circuital. Ganancia y resistencia de entrada diferencial y de modo común. Relación de rechazo de modo común.

Empleo del programa de simulación SPICE: ejemplos de aplicación utilizando ordenador.

Fuentes de corriente: Espejo, Widlar, Cascode y Wilson. Características, ventajas y desventajas de cada caso. Aplicación para la polarización de amplificadores diferenciales.

Estudio de la característica de transferencia diferencial: rango dinámico lineal: máxima excitación de modo diferencial y de modo común para tecnología unipolar y para tecnología bipolar. Incorporación del efecto de la resistencia de degeneración de emisor.

Carga Activa: Ventajas y limitaciones: aplicaciones prácticas en la tecnología MOS y bipolar.

Características de las etapas de entrada de los amplificadores operacionales. Análisis de la primera etapa de diferentes amplificadores operacionales: CMOS de dos etapas, A741, TL081, etc

Unidad temática 6 : AMPLIFICADORES MULTIETAPAS Y CIRCUITOS INTEGRADOS LINEALES

Técnicas de acoplamiento. Acoplamiento directo. Características de la polarización. Verificación de multietapas con acoplamiento directo. Uso de transistores efecto de campo y bipolares combinados. Acoplamiento a RC. Verificación de amplificadores multietapas con acoplamiento a R.C. Estudio de los circuitos amplificadores D’Arlington y Cascode. Comparación con otras formas de acoplamiento entre etapas. Análisis de la Segunda Etapa del Amplificador Operacional A741. Características de los amplificadores operacionales CMOS de dos etapas. Utilización de fuentes de corriente Cascodo y Cascodo doblado.

Idealización de las características de ganancia y de resistencia de entrada y salida del amplificador operacional. Estudio de las aplicaciones como amplificador no inversor y como amplificador inversor.

Unidad temática 7: Fuentes DE Alimentación

Fuentes de alimentación de media onda. Fuentes de alimentación de onda completa. Filtros de zumbido (ripple). Cálculo de fuentes usando las curvas de Schade. Fuentes reguladas usando diodos Zéner. Fuentes de alimentación reguladas bipolares. Principios físicos de funcionamiento de componentes semiconductores de cuatro capas: Tiristor, Triac, Diac. Aplicación en la rectificación controlada: control de velocidad de motores.



en hs. reloj Carga horaria total en

hs. cátedra

Teórica (70) 88

Formación Práctica (58) 72

Formación experimental (16) 20

Resolución de problemas (26) 32

Proyectos y diseño (16) 20

Práctica supervisada 0 0

ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS

• Modalidades de enseñanza empleadas según tipo de actividad (teórica-práctica)

Frente a la alternativa de escoger los Métodos de Enseñanza la postura de la práctica docente de esta Cátedra responde a la caracterización del “profesor inquieto”, aquel que se compromete en la búsqueda permanente de la modalidad más adecuada a la situación particular que se presenta y tomando como referencia y en orden de prioridad a las particularidades del alumno, del contexto, de los contenidos y de los medios disponibles.

Las estrategias que se adoptan en cada caso responden a los siguientes niveles de objetivos en el dominio cognoscitivo: CONOCER -–COMPRENDER – APLICAR – SINTETIZAR – EVALUAR. Para alcanzar los dos primeros niveles con mayor frecuencia de emplea la “Exposición dialogada” en donde el Docente expone el tema y alterna con preguntas en tanto que el Estudiante recibe el mensaje, registra los contenidos temáticos, interviene, pregunta y saca conclusiones. Para tal fin, cuando el contexto y los medios lo permiten se hace uso del conjunto Notebook/Cañón sobre todo para la proyección de Gráficos y Esquemas de Circuitos. El Docente aprovecha las “cuestiones por resolver” que surgen en el desarrollo de la exposición dialogada como disparadoras de ideas por parte de los alumnos encuadrando el subsiguiente desarrollo dentro del esquema de “Torbellino de Ideas”.

Se recurre en ciertas ocasiones al empleo del método de “Estudio de Casos” cuando resulta pertinente resaltar el ingenio y la creatividad con que se han concebido ciertas configuraciones circuitales que han marcado hitos en el desarrollo tecnológico relacionado con la materia (Ejemplo: el Amplificador Operacional tipo 741). Experiencias similares al “Taller” se ponen en práctica en toda las actividades que se desarrollan en los Laboratorios, tanto de Instrumental Electrónico de Medición como el de Ordenadores Personales en donde se llevan a cabo los trabajos prácticos previstos, tanto para el ensayo como para la simulación computarizada de circuitos y dispositivos. Durante el desarrollo de estas experiencias se estimula la expresión oral y muy especialmente la expresión escrita y la capacidad de síntesis a través del requisito

de confección y presentación de Informes de Trabajos Prácticos y monografías a cargo de los alumnos.

Durante el desarrollo de los diferentes temas se lleva a la práctica el Método de “Resolución de Problemas”. Efectivamente dentro del grupo de problemas que se han dividido por grupo de Unidades se incluyen aquellos caracterizados como de “verificación o análisis” en donde por aplicación de técnicas grupales y mediante la estrategia de Inducción el Docente pasa a la aplicación a un caso típico, interactúa y dialoga, en tanto que los Alumnos resuelven la aplicación, interactúa con sus pares de grupo, con el Profesor y Auxiliares, dialoga. Mediante otra categoría de Problemas, aquellos que llamamos de “proyecto” a través de la estrategia de Deducción el Docente presenta un proyecto a resolver, a partir de lo cual se limita a orientar al alumno, interactúa y dialoga con los mismos y el Alumno resuelve el proyecto, interactúa con sus pares de grupo y con los docentes (Profesor y Auxiliares).

Lo expuesto se materializa a través de la metodología que delineamos a continuación:

� Se dictan clases presenciales que cuentan con el concurso de dos docentes: uno a cargo del dictado del curso y un auxiliar responsable de las prácticas. Más allá de las responsabilidades correspondientes a uno y otro, éstos trabajan en estrecha

colaboración.

� Los docentes asisten al alumno en la generación de contenidos propios a partir de materiales impresos de la cátedra y de la información apuntada en el cuaderno de clase. En otras palabras, es el alumno mismo quien produce los apuntes que le resulten

convenientes para su estudio.

� Se hacen trabajos grupales a fin de que los alumnos amplíen y afirmen los conocimientos adquiridos, amén de proveer un beneficio adicional: se aprende a trabajar en equipo y se personalizan las relaciones. Estos trabajos favorecen la

interacción de los alumnos entre sí y de éstos con el docente.

� Se simulan circuitos electrónicos en PC para mejorar la comprensión de lo expuesto en clase, para obtener conclusiones a partir de la experiencia y para verificar los diseños hechos por los propios alumnos. La simulación permite al docente exponer temas que sólo pueden explicarse

mostrando el circuito en funcionamiento.

� Se usa la bibliografía recomendada como medio de ampliación de lo expuesto en clase. El

docente a cargo del curso provee a los alumnos de una guía de lecturas.

� Se recomienda el uso de Internet como un espacio de consulta. Es importante que el alumno descubra – si no lo ha hecho ya – el cúmulo de información disponible en la red.

� Se realizan trabajos prácticos, con un doble propósito: adquirir experiencia en el diseño de circuitos electrónicos y en la presentación de informes. El alumno debe generar material técnicamente adecuado, tanto en contenidos como en presentación.

� Se implementan circuitos reales (diseño, verificación, simulación, montaje y medición) hechos por los alumnos organizados en equipos de trabajo.

• Recursos didácticos para el desarrollo de las distintas actividades (guías, esquemas, lecturas previas, computadoras, software, otros)

Aula Laboratorio equipada con los recursos tradicionales (pizarron para uso de marcadores borrables) , Computadora para el Docente, Cañón retroproyector, Mesas de trabajo para los

alumnos con disponibilidad de alimentación eléctrica y conexión a la red de datos tanto local como de internet.

Asimismo para las actividades de simulación se hace uso de Aulas Laboratorio equipadas con Computadoras para cada uno de los alumnos o a lo sumo compartidas por dos alumnos.

Para las actividades de formación experimental se hace uso de Laboratorios de Instrumentos Electrónicos equipados con mesas de trabajo para cada grupo de no mas de tres alumnos con disponibilidad de alimentación de energía eléctrica así como de los instrumentos necesarios que como mínimo son: Instrumento de Mediciones Múltiples (Tester), Fuente de Alimentación de C.C. regulada y regulable y de tensiones de ambas polaridades (simétrica) ajustables desde 5 hasta 30 Volt aproximadamente, Osciloscopio de doble canal o doble trazo y fuente de provisión de señales varias de frecuencia y amplitud ajustables.

Para estas mismas actividades se suministran Guías de Trabajos Prácticos que los alumnos deben leer previamente y resolver los proyectos de diferentes amplificadores y fuentes de alimentación que luego en la practica ensayan y posteriormente informan a través de monografías grupales.

Para los alumnos que lo requieran la cátedra dispone de plaquetas universales del tipo proto board y componentes de circuitos necesarios (resistores, capacitores, transistores de ambos tipos, circuitos integrados lineales, etc.) para la realización de los proyectos encomendados. Resumiendo, los recursos necesarios son:

� Un aula espaciosa para facilitar el desplazamiento de los docentes que asisten a los alumnos en su trabajo en la clase y en lo posible mesas de trabajo para 4 personas.

� Instrumentos para la medición de circuitos electrónicos: osciloscopios y puntas de prueba, generadores de funciones, fuentes de alimentación, multímetros y cables para conexionado.

� Un espacio reservado para el material de consulta habitual de los alumnos.

� Materiales didácticos con los contenidos que se exponen en la asignatura.

� Un laboratorio de computadoras en las que se ha instalado el programa Pspice para la

simulación de circuitos electrónicos.

� Una biblioteca de la facultad para consulta de la bibliografía recomendada a

continuación y sitios de la red de interés.

� Una pizarra, marcadores y borradores para la exposición de los contenidos de la materia y para síntesis de los intercambios generados en clase. Hemos puesto en último lugar los materiales, a los que agregaremos los de soporte didáctico multimedia con toda intención; queremos dejar en claro que el desarrollo de los contenidos se sostiene en el trabajo grupal, en la interacción, en la investigación personal, en la implementación y en cualquier otra herramienta que permita autogestionar el

conocimiento

EVALUACIÓN

La metodología de evaluación se ha seleccionado con la convicción de que la misma debe cumplir dos funciones: debe permitir ajustar la ayuda pedagógica a las características individuales de los alumnos y del contexto mediante aproximaciones sucesivas; y debe

permitir determinar el grado en que se han conseguido las intenciones u objetivos del presente proyecto educativo.

El simple hecho de saber que el alumno ha superado “con éxito” el nivel educativo anterior ofrece pocas informaciones útiles por lo que el ajuste de la ayuda pedagógica en el nivel inicial en realidad se consigue tras un período de tanteo y un ajuste intuitivo en función de la experiencia profesional de los docentes a cargo, en tanto que las dificultades y bloqueos que jalonan el proceso de aprendizaje posterior constituyen la evaluación formativa que posibilita seleccionar la ayuda pedagógica más adecuada en cada momento.

Las respuestas a las preguntas que lanza el Docente al desarrollar la exposición dialogada permiten evaluar el “conocer” y “comprender” en tanto que estos mismos objetivos conjuntamente con “aplicar” son apreciados en todas las actividades de taller que se emprenden en los trabajos prácticos de laboratorio y en la resolución de problemas de verificación. Asimismo, a través de la valoración de la expresión oral en esas mismas experiencias se agrega la evaluación del objetivo “sintetizar”.

Los documentos producidos a través de la resolución de problemas de proyecto y de los informes de trabajos prácticos y monografías a cargo de los alumnos permiten lograr una evaluación integral de todos los objetivos perseguidos en este proyecto educativo muy especialmente en lo relativo a “sintetizar” y “evaluar”. Las evaluaciones parciales consistentes en la resolución de problemas similares a los abordados durante el desarrollo del curso se constituyen en otro instrumento de comprobación, en este caso interpretada de manera más formal y dirigida especialmente hacia la evaluación sumativa consistente en medir los resultados del aprendizaje para cerciorarse de que alcanzan el nivel exigido pero sin descartarlo como instrumento de control del proceso educativo ya que el éxito o el fracaso en los resultados del aprendizaje de los alumnos es un indicador del éxito o fracaso del propio proceso educativo para conseguir sus fines.

Si bien esta evaluación sumativa tiene lugar al final de sendos ciclos de un período de estudios y su carácter formal le atribuye particularidades como instrumento de acreditación, es especialmente interpretada como práctica para determinar si el nivel de aprendizaje alcanzado por los alumnos a propósito de los determinados contenidos es suficiente para abordar con garantías de éxito el aprendizaje de otros contenidos relacionados con los primeros.

El registro de las informaciones obtenidas siguiendo las pautas y procesos de evaluación mencionadas se concreta en hojas de seguimiento tanto grupales como individuales.

Modalidad (tipo, cantidad, instrumentos)

2 evaluaciones parciales, 1 evaluación de informe de Trabajo Practico

Estos instrumentos de evaluación son devueltos a los alumnos cuando se proporcionan sus resultados, quienes son invitados a analizar las anotaciones y observaciones que sobre los mismos realiza el docente y que justifican la calificación o nota recibida.


75 % de presencia a todas las actividades programadas en el Curso.


La aprobación tanto del Informe de T.P. como de ambos exámenes parciales con nota igual o superior a 4 en la escala de 0 a 10 habilita al alumno a rendir un examen final que debe aprobar con la misma modalidad.


Articulación Horizontal: con Teoría de Circuitos I con la finalidad de proponer que los temas de Teoremas de Circuitos y Cuadripolos Lineales se adelantaron todo lo posible de modo de poder aplicarlos en desarrollo de las clases de Electrónica Aplicada I.

- con Análisis de señales y sistemas en este caso se trataba interiorizarse sobre las aplicaciones previstas al describir Serie de Fourier y el modo en que desde Electrónica Aplicada I tales ejemplos podían ser referenciados.

Articulación Vertical: En este caso básicamente se trataba de coordinar la profundidad de los temas a encarar en Electrónica aplicada I habida cuenta de que la misma es una continuidad de Dispositivos Electrónicos y precede a la Electrónica aplicada II y todas ellas encaran el estudio de circuitos amplificadores.



1 5

2 20

3 25

4 20

Parcial 1 5

5 30

6 30

7 15

Parcial 2 5

Reserva 5

BIBLIOGRAFÍA OBLIGATORIA

SEDRA Y SMITH( 2004)Circuitos Microelectrónicos, Cuarta Edición , Editorial Oxford University Press Arg

Graw Hill Interamericana. Ano 2006.

Autores: SEDRA y SMITH, K. (2006)Titulo: Circuitos MICROELECTRONICOS

MEXICO: Mc Graw Hill Interamericana


GRAY, P. R. y MEYER R. G. (1984) Analysis and Design of Analog Integrated Circuits. Estados Unidos, Berkeley: JOHN WILEY & SONS

SAVANT, C. J.; RODEN, M y CARPENTER, G. (1992) Diseño Electrónico: Circuitos y Dispositivos, Adison Wesley Iberoamericana.

Autores: SAVANT, Jr., Martin S. RODEN y Gordon L. CARPENTEREstados Unidos: ADDISON-WESLEY IBEROAMERICANA

GREBENE, A. B., Analog Integrated Circuit Design, Microelectronics

Series - VNR Co. Estados Unidos. California: VAN NOSTRAND REINHOLD COMPANY - Microelectronics Series

NILSSON, J. W. y RIEDEL, S. A., Introducción a PSpice, Estados Unidos, Delaware: ADDISON-WESLEY IBEROAMERCANA

SCHILLING, D. I. y BELOVE, Ch.(1973) Circuitos Electrónicos Discretos e Integrados España, Barcelona: Editorial: MARCOMBO BOIXAREU EDITORES.

GUERRA, A. G., BARRIO, C. L., GALAN, J. M. L. y MUÑOZ MERINO, E.,(1975) Circuitos Electrónicos: Analógicos I, Analógicos II, Cátedra de Electrónica I y II, Madrid: E.T.S.I. de Telecomunicaciones de Madrid.

SEDRA Y SMITH, (2006) Circuitos Microelectrónicos, Cuarta Edición , México: Mc Graw Hill Interamericana.

MILLMAN J. y HALKIAS Ch., Electronica Integrada, Hispano Europea

Plan 95 Adecuado

MEDIOS DE ENLACE

Área Sistemas de Comunicaciones -Bloque Tecnologías Básicas

Nivel: 3º Tipo Obligatoria

Modalidad anual-

Carga Horaria total. Hs Reloj-96--Hs. Cátedra----128-

FUNDAMENTACIÓN La extraordinaria síntesis que se lograra con la asociación del enigmático misterio en torno de la naturaleza de la luz, con el fundamento puramente teórico del concepto de Onda Electromagnética, dio origen mediante las herramientas del pensamiento abstracto y de un desarrollo incesante de la tecnología, a una de las manifestación mas clara del genio humano, en pos del descubrimiento y su utilización práctica, en la propia satisfacción de su ansia de “comunicación”. El impacto de este argumento en las costumbres de la vida cotidiana, esta reflejado en la historia posterior de poco mas de un siglo de duración, que permitió llegar a la posibilidad de disponer, hoy en día, de un “canal propio” en escala individual de las personas, en posiciones geográficas cualesquiera y sin mayores obstáculos en cuanto a la separación que media entre destinatarios.Las comunicaciones, por lo tanto como una de las especializaciones de la Ingeniería Electrónica, deberían contar como “materia troncal” al estudio de los conceptos que se imparten en la asignatura Medios de Enlace. Sin duda resulta también como una suerte de materia básica de especialidad, pues a partir de la justificación del concepto de energía de campo electromagnético, llevado a “ultranza” de sobrevivir aun en ausencia de medio soporte material, resulta una idea fundamental para cualquiera de las otras especializaciones de la Ingeniería Electrónica.

OBJETIVOS

Conocer la fundamentación de la Teoría Electromagnética de Maxwell, a partir de las leyes básicas de la Física, siguiendo un tratamiento clásico.Conocer la propagación de las Ondas Electromagnéticas en diferentes medios ilimitados. Analizar las características generales de la propagación en forma guiada, con el detalle de los dispositivos con los que se realiza la misma.Conocer y caracterizar los elementos macroscópicos de generación y detección de Campos de Radiaciòn Electromagnética.Comprender la propagación libre y guiada de las ondas electromagnéticas a cualquier frecuencia, a partir de las ecuaciones de Maxwell y saber utilizar la metodología general y las herramientas para trabajar en el electromagnetismo aplicado.

CONTENIDOSContenidos mínimos Campo Eléctrico (aplicación de la teoría de campos )Campo Magnético ( aplicación de la teoría de campos )

Inducción Electromagnética y Ecuaciones de Maxwell Ecuación de Onda. Ondas planasGuía de Ondas. Modos Líneas de Transmisión El ábaco de Smith y su uso.Potencia en Líneas de Transmisión.Fibras Ópticas. Transmisión por fibra óptica.Radiación electromagnética.Antena

Contenidos analíticos

Unidad Temática 1: Campo Eléctrico Ley de Coulomb. Campo electrostático, intensidad de campo. Inducción electrostática. Flujo de campo eléctrico, densidad de flujo. Ley de Gauss. Campo eléctrico de varias cargas. El Principio de superposición. Campo eléctrico conservativo. Potencial electrostático. Dipolo. electrostáticoDistribuciones continuas de carga eléctrica. Campo eléctrico de cargas superficiales. Superficies equipotenciales. Gradiente de potencial. El teorema de la divergencia. Ley de Gauss en forma diferencial. Ecuaciones de Poisson y de Laplace. Condiciones de continuidad entre dieléctricos. El Problema Electrostático.

Unidad Temática 2: Campo Magnético

Campo magnetostático. Campo magnético de corrientes.estacionarias. Ley de Ampere. 2) Fuerza magnetomotriz. 3) Aplicación de la ley de Ampere para determinar campos magnéticos. 4) Ley de Biot-Savart. Aplicaciones. 5) Ley de fuerza de Ampere sobre un conductor con corriente en un campo magnético. 6) Ley de fuerza de Lorentz.

Unidad Temática 3: Inducción Electromagnética y Ecuaciones de Maxwell

Inducción electromagnética, ley de Faraday-Lenz. 2) Fuerza electromotriz inducida y el campo electromotor inducido magnéticamente. 3) Las Ecuaciones de Maxwell como generalizaciones de las leyes empíricas de la electricidad y el magnetismo. 4) Modificación de la ley de Ampere para casos dinámicos. La corriente de desplazamiento. 5) Ecuación de continuidad de cargas y corrientes. 6) Teoremas de Gauss y de Stokes.

7) Ecuaciones de Maxwell en expresión diferencial. 8) Teorema de Poynting. El vector de Poynting. 9) Ecuación de ondas electromagnéticas. 10) Solución temporalmente armónica. 11) Ecuación de Helmholtz.

Unidad Temática 4: Ecuaciones de Ondas. Ondas Planas

1) Ecuación de ondas en medios de conductores reales. 2) Solución temporalmente armónica, rectilíneamente polarizada, plana y homogénea. 3) Constante de atenuación y de fase, velocidad de propagación, impedancia intrínseca. 4) Aproximaciones según los valores relativos de los parámetros y de la frecuencia. 5) Efecto pelicular, impedancia de superficie, pérdidas en un conductor. 6) Condiciones de continuidad de campos electromagnéticos. 7) Interfase dieléctrica. Casos TE y TM. Ecuaciones de Fresnel. 8) Polarización lineal, elíptica y circular. 9) Plasmas. Oscilaciones libres y forzadas en un plasma.

Unidad Temática 5: Guía de Ondas. Modos

1) Reflexión de una onda electromagnética en una interfase dieléctrico-conductora ideal, caso TE. Onda estacionaria. 2) Onda guiada entre planos conductores paralelos. Microcintas. 3) Guía de onda rectangular. 4) Análisis de las soluciones TE y TM. Modos de propagación. 5) Frecuencia de corte, velocidad de fase y velocidad de grupo. Modo dominante. 6) Potencia transmitida por cada modo. 7) Atenuación en una guía de onda rectangular. 8) Guía de onda de sección circular.

Unidad Temática 6: Líneas de Transmisión

1) Teoría de Lord Kelvin de las líneas de transmisión. 2) Representación de una línea uniforme mediante parámetros distribuidos. 3) Ecuación diferencial de la línea. Ecuaciones del Telegrafista. 4) Solución temporalmente armónica, interpretación; ondas progresivas incidente y reflejada. 5)

Constante de propagación, atenuación y fase; velocidad de propagación. Impedancia característica. 6) Parámetros de una línea de bajas pérdidas en radiofrecuencia. 7) Línea ideal sin pérdidas. 8) Expresión de la tensión, corriente e impedancia a lo largo de la línea en función de los parámetros de fuente y los de carga. 9) Líneas cortas como elementos de circuitos. Diagrama de onda estacionaria y Relación de Onda Estacionaria (ROE=VSWR). 10) Parámetros característicos de una línea coaxil y de una bifilar.

Unidad Temática 7: El ábaco de Smith y su uso

1) Coeficiente de reflexión de tensión en una línea (CRT=VRC). 2) Expresiones de la tensión, corriente e impedancia a lo largo de una línea en función del CRT. 3) Representación compleja binomial del CRT y la impedancia. Interpretación gráfica: ábaco de Smith. 4) Aplicaciones del ábaco al cálculo del CRT y de la impedancia de entrada. 5) Identificación gráfica de las condiciones de máximo y mínimo de la tensión, corriente e impedancia. ROE. 6) Línea cuarto de onda; transformador de impedancia. 7) Adaptación de impedancias; adaptación en serie, solución gráfica. 8) El ábaco de Smith como diagrama de admitancias. 9) Adaptación en paralelo mediante un “stub” y dos “stub”. 10) Empleo del ábaco de Smith en el caso de líneas con pérdidas.

Unidad Temática 8: Potencia en Líneas de Transmisión

1) Potencia transmitida en una línea de transmisión. 2) Potencia máxima a ser transmitida en una línea sin pérdidas. 3) Pérdidas por desadaptación. 4) Rendimiento de una línea. 5) Pérdidas de potencia y atenuación en líneas reales

Unidad Temática 9: Fibras Ópticas y Transmisión por Fibras Ópticas

1) Ley de reflexión y de refracción en interfase dieléctrica. Angulo límite y reflexión total interna. 2) Fibras ópticas, características. Fibra de índice escalón. 3) Apertura numérica, modos de propagación. 4) Velocidad de propagación y dispersión modal. 5) Fibra de índice gradual. 6) Guía de onda cilíndrica dieléctrica. Modos de propagación. Fibra monomodo. 7) Dispersión cromática. 8) Atenuación en fibras ópticas, factores intrínsecos y extrínsecos. 9) La atenuación en función de la longitud de onda, ventanas de transmisión. 10) La velocidad de señalización, limitaciones prácticas. 11) Emisores y detectores en la transmisión por fibras ópticas. 12) Fibras con corrimiento de la curva de dispersión. 13) Regeneración de la señal, distancia entre regeneradores. 14) Fibras dopadas con erbio. Regeneración totalmente óptica. 15) Evolución de la velocidad de transmisión de señales.

Unidad Temática 10: Radiación Electromagnética

1) Potenciales electromagnéticos. 2) Calibrados de Coulomb y de Lorentz. 3) Potenciales retardados. 4) Cálculo del campo de radiación de un elemento de corriente. 5) Dipolo de Hertz.

Unidad Temática 11: Antenas

1) Diagramas de radiación. 2) Resistencia de radiación. Rendimiento. 3) Directividad y Ganancia. 4) Reciprocidad. Apertura efectiva. 5) Fórmula de Friis. 6) Cálculo de un enlace. 7) Diferentes tipos de antenas.

Distribución de carga horaria entre actividades teóricas y prácticasUtilizar como guía de actividades prácticas el instructivo que se copia al pie del cuadro.

Tipo de actividadCarga horaria total

en hs. relojCarga horaria total en

hs. cátedra

Teórica 60 80


Formación experimental 3 4


Proyectos y diseño



· Modalidades de enseñanza empleadas según tipo de actividad (teórica-práctica) El profesor a cargo del curso toma la iniciativa de la presentación conceptual del contenido de las diferentes unidades. Ajustando tanto la extensión y el grado de detalle en el desarrollo deductivo, cuanto la justificación de las expresiones relevantes de cada capítulo, según las características particulares y las motivaciones de los alumnos cursantes.A su vez la participación de los mismos será permanentemente estimulada por:a1) La referencia a los conocimientos previos, que fueran adquiridos en los cursos correlativos o en

la formación básica general. a2) La referencia a las situaciones de la vida cotidiana donde se presenten evidencias de las

aplicaciones prácticas.a3) El cálculo de ejemplos y problemas que permitan la interpretación del objeto en estudio, según

la visión del marco teórico previamente desarrollado y el análisis de los resultados obtenidos.

· Recursos didácticos para el desarrollo de las distintas actividades (guías, esquemas, lecturas previas, computadoras, software, otros)

Utilización de Guías de Ejercicios, editadas por el CEIT, con ejemplos seleccionados para afianzar los conceptos impartidos en la Clase Teórica, así como para destacar los órdenes de magnitud, valores de referencias y unidades características de los parámetros objeto de estudio.

La presentación en clase de: componentes y elementos de uso presente, para su visualización, caracterización e identificación; la comparación con dispositivos similares, que impliquen una tecnología que aunque superada, permitan destacar la evolución en los criterios de diseño y las posibilidades de nuevos materiales.

El análisis de manuales y catálogos de elementos y componentes para interpretación y justificación de especificaciones técnicas.La consulta bibliográfica en las bibliotecas del Departamento, de la Facultad y de otras instituciones.El descubrimiento de novedades editoriales en librerías técnicas y de las oportunidades que suelen presentarse en la reventa de libros. La búsqueda de información complementaria a través de la “www”.La propuesta de la lectura del Indice y de los artículos que surgieran de interés, en las publicaciones periódicas de instituciones profesionales especializadas en el área de la materia.

EVALUACIÓNModalidad La evaluación del proceso enseñanza/aprendizaje se realiza a través de diferentes instancias y con variada metodología.Debido al carácter de enseñanza eminentemente personalizada que se desarrolla en nuestra Universidad

Tecnológica Nacional, desde su origen se estableció un entorno de trabajo para la tarea docente, caracterizado por la integración de grupos docente-alumno con una relación que garantizara la posibilidad de diálogo y consulta durante las clases. Esta estrategia específicamente reconocida como de estructura de Seminario, era propia de otros ámbitos académicos especializados, donde la condición de grupo reducido era consecuencia precisamente de la especialización. En la UTN en cambio se la adoptó como método de trabajo desde el comienzo de la carrera, con el fin de llevar adelante una experiencia que sería fecunda en sus resultados.La condición de clase-seminario facilita también la tarea docente de monitorear la efectividad del proceso de transferencia hacia los estudiantes, en “tiempo real”, como se estila reconocer en un léxico de mayor actualidad. El diálogo posible que habitualmente se suscita, es otro indicador del estímulo a la participación de los presentes en el aula.En cuanto a la evaluación en forma escrita, se la programa a través de dos parciales, en fecha inmediatamente posterior, a la finalización de la presentación en clase de los contenidos sobre los que se establece la evaluación.Así el Primer Parcial integra los contenidos de la Unidades Temáticas 1, 2, 3 y 4.El Segundo Parcial corresponde a las Unidades Temáticas 5, 6 y 7.La aprobación se establece en la evidencia del dominio del tema y de los detalles de la solución, que desarrolle el estudiante en forma satisfactoria, de por lo menos dos de los tres ejercicios que serán propuestos, a juicio del docente responsable y en conformidad con los demás docentes del curso, que implica una calificación mínima de cuatro puntos, sobre un máximo de diez. La prueba escrita con las sugerencias y correcciones a que hubiere lugar será presentada al estudiante, para su información, consulta de dudas y (en lo posible) conformidad con la calificación asignada. La misma luego será archivada en el Departamento.Requisitos de regularidadLos establecidos por las Resoluciones de la Facultad Regional, consistente en el control de la asistencia de los estudiantes a las clases programadas del curso; tarea a cargo del personal de Bedeles. En cuanto a las requisitos tendientes a controlar la regularidad en el proceso de enseñanza-apredizaje se requiere que los alumnos se integren en Comisiones de trabajo, a los efectos de:participar en la resolución de ejercicios integradores, complementarios de los que se desarrollan en clase y que se proponen a cada Comisión.Elaboren un informe de las experiencias de laboratorio sobre los temas: Mediciones con Línea Ranurada y Reflectometría en el Dominio del Tiempo. (cabe aclarar que por obsolescencia del material, no siempre es posible completar la tarea de las mediciones, pues los Generadores de radiofrecuencia, presentan un comportamiento errático y no suelen funcionar de manera estable durante el tiempo necesario para realizar dichas mediciones) Por último los estudiantes deben aprobar dos Exámenes Parciales, sobre la resolución de ejemplos similares a los aprendidos durante el desarrollo del Curso.Requisitos de aprobaciónLos apuntes de clase, el conjunto de los ejercicios resueltos en el aula y los informes de trabajo en el laboratorio conforman el material propio de cada estudiante, que junto a la bibliografía sugerida, son tomados como referencia para la elaboración del contenido del examen final requerido para aprobación del curso. Este examen será preparado en forma rotativa, con la participación de los diferentes profesores de la cátedra, para lograr un criterio de exigencias que atenúen las subjetividades que puedan suscitarse. El criterio de aprobación también se establece sobre una evaluación global del examen escrito, el que luego de la corrección también es puesto a disposición del estudiante para su análisis, consulta y aclaraciones a que hubiere lugar.

Articulación Horizontal y Vertical con otras materiasSe trata de dar la más amplia participación de los Docentes de la Cátedra en los eventos que invariablemente son convocados desde la Dirección del Departamento. No hay otro tipo de propuesta, posiblemente por la característica predominante de Docentes asignados a diferentes Cursos en distintos horarios.



1 20

2 12

3 12

4 16

5 12

6 12

7 16

8 4

9 8

10 4

11 4


CHENG D.K., © 1998, Fundamentos de Electromagnetismo para Ingeniería. Wilmington: Addison-Wesley Iberoamericana, S.A. ISBN 0-201-65375-3

KRAUS J.D., 1976 (Tercera edición-Primera edición en español), “Electromagnetismo”, México: McGraw Hill.

JORDAN y BALMAIN. 1973, “Ondas electromagnéticas y sistemas radiantes”, Madrid: Paraninfo. ISBN 8428303819, 9788428303811

SKILLING H.H., 1972 “Fundamento de las ondas eléctricas”, Buenos Aires: Ed. Librería del Colegio

NEROU J. P(1991) 1a. Edición “Introducción a las telecomunicaciones por fibras ópticas”, México: Trillas. ISBN 9682438519, 9789682438516(Se han propuesto como bibliografía obligatoria, aquellos textos que la Biblioteca de la Facultad, cuenta con un mayor número de ejemplares)

Bibliografía Complementaria

MARSHALL S.V., DUBROFF R.E. y SKITEK G.G., (cuarta edición) 1997. “Electromagnetismo. Conceptos y Aplicaciones”. México: Prentice-Hall.

NERI VELA R., © 1999, “Líneas de Transmisión”. México: McGraw-Hill. ISBN 970-10-2546-6

MATTHEW N.O. SADIKU , (Jan 4, 2009) , “Elements of Electromagnetics” USA : Oxford University Press - Edición en español del año 1999. “Elementos de Electromagnetismo”. México: Compañía Editorial Continental. ISBN 9682613205FAWWAZ T. ULABY, Edición en Español: “Aplicaciones en Electromagnetismo” Quinta Edición; Pearson Educación, México, 2007. ISBN 978-970-26-1055-7 KRAUS J. And .FLEISCH, D. 5a. Edición (2000). Electromagnetismo con Aplicaciones. México: McGraw-Hill Interamericana. ISBN 9701024664REITZ, MILFORD, CHRISTY. © 1996. “Fundamentos de la Teoría Electronagnética”, Cuarta Edición, Wilmington: Addison-Wesley Iberoamericana, S.A. ISBN 0-201-62592-X

HECHT-ZAJAK, © 1974, “OPTICS” Addison-Wesley Publishing Company, ISBN 0-201-02835-2 - Edición en Español del: México: Fondo Educativo Interamericano S.A. 1977RAMO S., WHINNERY J. R., VAN DUZER T., © 1974. “Campos y Ondas” Madrid: Ediciones Pirámides S.A. ISBN 84-368-0006-0

http://www.amazon.com/Elements-Electromagnetics-Matthew-Sadiku/dp/0195387759/ref=sr_1_44?s=books&ie=UTF8&qid=1314712979&sr=1-44

ACTIVIDAD CURRICULAR INGLÉS TÉCNICO – NIVEL II

Código 95-1603 Año Académico 2013

Área : Idiomas

Bloque: Complementarias

Nivel: 3ro

Tipo: Obligatoria

Modalidad:

Carga Horaria total: Hs Reloj: Hs. Cátedra: 64

Carga horaria semanal: Hs Reloj: Hs. Cátedra: 2 (anual)/ 4 (cuatrimestral)

FUNDAMENTACIÓN

El idioma inglés está universalmente considerado como un medio de comunicación en el campo de

la tecnología y de la ciencia. Es fundamental para la adquisición y desarrollo de nuevos

conocimientos dado que la mayor parte de la bibliografía científico-técnica se encuentra

específicamente en este idioma.

La lectura de textos en lengua extranjera en la formación universitaria cumple una función básica

que es la de contribuir a la formación integral del futuro profesional mediante la actualización

permanente. El estudiante de UTN como tal y como futuro graduado debe tener acceso directo a

dicha bibliografía ya que le posibilita mantenerse constantemente informado y actualizado. Por esta

razón, se ha considerado indispensable para nuestra Universidad la inclusión de dos niveles de

inglés técnico focalizados en la comprensión de textos. En su correlativa, Inglés Técnico 1, se

sentaron las bases para poder acceder a los textos específicos en idioma inglés; en Inglés Técnico II

se accede a textos de máxima complejidad de las especialidades de ingeniería desde un punto de

vista pragmático, donde se completan las estrategias de lectura y análisis discursivo, y se

comprueba su adquisición por parte del alumno mediante la sistematización de las mismas -

herramientas que lo guiarán hacia una lectura crítica y reflexiva de la producción científica en cada

disciplina de la ingeniería.

Leer textos académicos en una lengua extranjera implica el desarrollo de habilidades y estrategias

específicas y determinada capacitación para reconocer la organización textual. Este tipo de discurso

académico-científico tiene características definidas y por lo tanto exige nuevas competencias

comunicativas. El futuro egresado se actualizará permanentemente mediante la consulta de

manuales, libros, informes de investigación y empresariales, documentos en Internet, entre otras

fuentes, finalmente, podrá aspirar a cargos profesionales solo si cuenta con esta herramienta

imprescindible.

OBJETIVOS

Generales:

� Adquirir una herramienta de trabajo que facilite el acceso a la literatura técnica y científica

referente a los intereses específicos de la carrera, durante los estudios de grado y en el

futuro desempeño profesional.

� Estimular en el universitario el interés por mantenerse actualizado en las distintas áreas del

conocimiento a través de la lectura.

� Fomentar una actitud autónoma, reflexiva y crítica con respecto a la lectura.

Específicos

� Lograr que el estudiante mediante efectivas técnicas y estrategias de lectura, comprenda e

interprete textos técnicos y científicos referidos a su centro de interés y acorde con su nivel

de conocimientos de los temas propios de su especialidad de ingeniería.

� Reconocer convenciones de los discursos escritos.

CONTENIDOS

a. Contenidos mínimos

� Paradigma verbal de modos, tiempos, formas

� Construcciones pasivas. Pasiva impersonal. Pasiva elíptica.

� Estructuras con inversión: en oraciones condicionales

con adverbios restrictivos

� Formas impersonales

� Verbos anómalos con infinitivo perfecto en voz activa y pasiva

� Participios presente y pasado: distintas funciones

� Comparación. Construcciones paralelas

� El grupo nominal: organización sintáctico-semántica del núcleo y sus modificadores

� Funciones semánticas: nexos lógicos

� Funciones morfo-semánticas: afijos

� El grupo verbo +preposición/partícula adverbial

b. Contenidos analíticos

La selección de géneros discursivos obedece a criterios de complejidad creciente. Y al igual que en

Inglés técnico nivel I se realizará el análisis de diferentes tipos de textos, aunque de mayor complejidad: informativos, descriptivos, instructivos, publicitarios, narrativos y argumentativos.

Por último, se incluirá la lectura de artículos de investigación, de alto grado de complejidad, y el análisis de sus diferentes partes, de manera que los alumnos puedan familiarizarse con las especificidades de la investigación. Los temas abordados en dichos textos estarán relacionados con los conocimientos previos de los estudiantes sobre sus áreas de estudio de la Ingeniería.

El ordenamiento en unidades no implica una secuencia determinada de los contenidos de

enseñanza sino que se tendrán en cuenta los criterios de dificultad creciente en la selección textual.

Los textos constituyen una unidad de sentido a partir de la integración de todos los componentes

de la comunicación escrita, comenzando con el análisis de los elementos paratextuales y

organización textual, la progresión de las ideas en la comunicación del mensaje textual, y la

selección de léxico y de estructuras gramaticales. Estos últimos componentes del código lingüístico

constituyen los segmentos más pequeños de la comunicación, por lo que su enseñanza se orientará

en función del todo textual, es decir, que se limitará al reconocimiento de los componentes

lingüísticos específicos presentes en el texto. En consecuencia, y al igual que en su correlativa Inglés

técnico nivel I, la enseñanza de gramática no constituye un fin en sí mismo sino que se limitará a sus aspectos semánticos, es decir, a la significación de las estructuras gramaticales como medio para la comprensión del texto. Introducción común a todas las unidades

Análisis de los elementos paratextuales y organización textual: exploración visual del texto.

Elementos paratextuales: componentes visuales (imágenes, gráficos, formato textual, soporte) y

lingüísticos (fuente, lugar y fecha de publicación, títulos y subtítulos, tipografía, formato, cifras,

referencias bibliográficas, números, viñetas).

Organización textual: introducción, desarrollo, cierre/conclusión. División en párrafos: distintos

tipos y funciones. Distribución de la información. Tópico general y de párrafo. Progresión de las

ideas: oraciones clave y su justificación mediante ejemplificación, explicaciones, clasificación,

enumeración, etc. Información conocida e información nueva. Propósito textual: explícito o

implícito.

Unidad 1: Textos expositivos

La función informativa en libros y artículos de divulgación. La función de persuasión de los

artículos con fines comerciales y los avisos publicitarios. Diferentes recursos para involucrar al

lector: eslogan, imágenes, juegos de palabras, metáforas, énfasis. Las revistas de difusión

tecnológica. Sus características: la heterogeneidad. Distintos registros de lengua. Textos

informativos de diversas clases, textos de opinión. Textos periodísticos. Elementos paratextuales

propios de los libros y propios de los diarios y revistas.

La frase nominal: organización sintáctico-semántica del núcleo y sus modificaciones. Cadenas

léxicas: reconocimiento y significado en los textos con varios y diferentes tipos de modificadores

del sustantivo. Paradigma verbal de modos, tiempos y formas: práctica contextualizada de todas las

posibilidades en el discurso técnico; reconocimiento de sus valores semánticos. Participios presente

y pasado: reconocimiento de todas sus posibles funciones y significados en los textos técnicos

científicos.

Unidad 2: Textos descriptivos

La descripción de procesos y dispositivos tecnológicos en el discurso científico y artículos de

divulgación. Progresión de las ideas: oraciones clave y su justificación mediante comparaciones y

relaciones causa-efecto. Confección de síntesis. Textos instructivos: reconocimiento de

instrucciones, indicadores de secuenciación. Precauciones. Manuales de procedimientos.

Comparación: práctica contextualizada de las diversas variantes morfosintácticas. La comparación

en estructuras paralelas. Construcciones pasivas: diversos equivalentes en español de las formas

pasivas para su comprensión en el texto específico. La forma pasiva impersonal, su reconocimiento

y significado. La forma pasiva elíptica, su reconocimiento y significado. Formas impersonales: su

incidencia en el texto científico técnico actual. Proposiciones impersonales con uso de "it" y "there"

en función de sujeto.

Unidad 3: Textos narrativos

Sucesión de hechos en el desarrollo científico-tecnológico. Estructura argumental del texto

narrativo: introducción, nudo/desarrollo, desenlace/resolución. Referencias temporales implícitas

y explícitas. Estudios de casos. Informes de experimentos científicos. Paráfrasis de párrafos.

Oraciones compuestas y subordinadas. Articuladores temporales. Términos científicos. Estructuras

con inversión: su reconocimiento y comprensión en textos actuales. Las formas con inversión con

uso de adverbios restrictivos. La inversión como indicadora de condición. Conectores con más de

una función. Funciones morfosemánticas: afijos. Detección e interpretación de los diversos prefijos

y sufijos. Las desinencias verbales y su significado: reconocimiento dentro del texto específico. Los

verbos anómalos: su reconocimiento y comprensión en el texto técnico científico en voz activa y

pasiva.

Unidad 4: Textos argumentativos

Estructura del texto argumentativo. Identificación de la postura propuesta y de los recursos

discursivos que la sustentan: exposición, antecedentes, relaciones causa efecto, ejemplificación, etc.

Formulación de situaciones hipotéticas. Los trabajos académicos: reseñas, tesis de grado. Ensayos.

Editoriales. Análisis de casos. Informe de estado del arte o antecedentes de la cuestión. Confección

de síntesis de lectura. Reconocimiento de marcas de cohesión textual.

Past Perfect. Conectores para expresar relaciones lógicas intraoracionales e interoracionales:

condición, consecuencia, temporalidad, contraste concesivo y adversativo, adición, reformulación y

énfasis. La ausencia del nexo en inglés: su detección y significado. Léxico académico general. Los

verbos anómalos con formas perfectas y progresivas y con infinitivo perfecto.

Unidad 5: El texto científico de investigación

Propósitos en el texto científico. Rasgos distintivos. Estructura textual en las ciencias

experimentales. Partes: Abstract: función. Marco teórico. El objeto de investigación. Materiales.

Metodología. Datos y Resultados. Discusión y conclusiones: diferentes tipos. Evidencia e

interpretación. Identificación de argumentos.

Selección de léxico que expresa subjetividad en el registro formal. Indicios que sustentan puntos de

vista. Las citas (verbos evaluativos). El grupo verbo + preposición/partícula adverbial. El "verbo

frase" en el texto técnico científico, su reconocimiento y significados. Nominalización de los verbos.

Uso de conectores de contraste y de secuencia. Articuladores de opinión, reformulación y

aclaración. Falsos cognados. Palabras clave.


Todas las clases son teórico-prácticas.

a. Modalidades de enseñanza empleadas según tipo de actividad (teórica-práctica)

� Presentación de textos de temática técnico-científica, análisis de su organización, información,

estructuras, morfología a fin de lograr la comprensión plena.

� La enseñanza de vocabulario y las estructuras gramaticales no constituyen un fin en sí mismo,

sino una herramienta más entre otras a las que se recurrirá exclusivamente desde una

perspectiva de reconocimiento semántico en función de la comprensión.

� Práctica de reconocimiento de las formas complejas. Diálogo sumamente participativo, con

exposición explicativa y ejemplificadora por parte del docente.

� Se parte de un proceso de elaboración de hipótesis a partir de los indicios presentes en el

texto, que interactúan con los esquemas referenciales del lector (los conocimientos sobre el

tema expuesto en el texto que posee el estudiante, su esquema procedimental en el abordaje de

un texto, su bagaje sociocultural, lingüístico-discursivo, etc.).

� Las hipótesis serán contrastadas y, así, confirmadas o corregidas mediante la actividad de construcción y reconstrucción de sentidos a medida que se profundiza en la comprensión

de los textos.

� Trabajo interdisciplinario

ACTIVIDADES DE LECTO-COMPRENSIÓN

� Estrategias de anticipación del texto: Formulación de hipótesis a partir de los componentes

paratextuales y de un barrido rápido de los componentes visuales del texto.

� Lectura global. Confrontación de las hipótesis iniciales.

� Identificación de diferentes tipos textuales.

� Lectura analítica

� Análisis de la organización del texto

� Lectura selectiva a partir de los interrogantes iniciales.

� Relación entre las diferentes partes del texto.

� Detección y categorización de la información. Inferencia.

� Conceptualización de párrafos.

� Selección de encabezados

� Focalización de las oraciones con mayor carga semántica.

� Subrayado de las ideas principales.

� Resumen y esquemas

� Mapas conceptuales

� Confección y respuesta de cuestionarios

� Ejercicios de opción múltiple y de enunciado incompleto

� Discusión y análisis en pequeños grupos y luego puesta en común y debate en el grupo

amplio.

� Uso de diccionarios bilingües técnicos y de uso general.

� Estrategias inferenciales

� Identificación de componentes textuales que ofrecen connotaciones o significaciones no

explícitas sobre la postura del autor.

� Diferenciación entre ideas principales y secundarias.

� Selección de conceptos clave para la formulación de la idea central.

� Elaboración de síntesis.

� Reflexión metacognitiva sobre las estrategias de aprendizaje empleadas

b. Recursos didácticos para el desarrollo de las distintas actividades (guías, esquemas,

lecturas previas, computadoras, software, otros)

Aula virtual, internet, esquemas, guías, textos técnicos de distinta índole.

La variedad textual se verá garantizada por los textos publicados en distintos tipos de soportes:

artículos periodísticos de diarios y revistas de divulgación científica, libros, revistas profesionales,

publicaciones empresariales, manuales de instrucciones.

EVALUACIÓN

Pre-requisitos

1. Para cursar Inglés Técnico - Nivel II es necesario tener aprobada la cursada de Inglés

Técnico - Nivel I.

2. Para rendir examen final de Inglés Técnico - Nivel II es necesario tener aprobado el examen

final de Inglés Técnico - Nivel I.

3. Para aprobar por Promoción Inglés Técnico - Nivel II es necesario haber aprobado Inglés

Técnico - Nivel I antes de la fecha de finalización de la cursada de nivel II.

4. Los niveles de inglés son correlativos entre sí.


Dos o tres exámenes parciales individuales (según sea modalidad cuatrimestral o anual) con

ejercicios de lecto-comprensión, haciendo uso de diccionario bilingüe.


Como alumno regular: Aprobar los dos/ tres parciales con un mínimo de 4 (cuatro) puntos, previa

recuperación de los que se hayan desaprobado. Aprobar todos los Trabajos Prácticos y firmar la

carpeta al final del curso. Asistir al 75 % de las clases.


1. Examen final

a) Cumplir con los requisitos de regularidad.

b) Aprobar un examen final de la asignatura en su condición de alumno regular.

2. Promoción sin examen a) Aprobar las asignaturas correlativas antes del cierre del curso.

b) No se puede desaprobar ningún parcial. Se debe aprobar en la primera instancia de evaluación,

los exámenes parciales o evaluaciones globalizadoras sumativas, con una calificación mayor o igual

que 4 (cuatro).

c) Aprobar en la primera instancia de evaluación con una calificación mayor o igual que 7 (siete), el último de los exámenes parciales o evaluaciones globalizadoras.

d) La calificación final no puede ser menor que 7(siete).

3. Examen en condición de alumno libre Aprobar un examen final de la asignatura con un mínimo de 4 (cuatro) puntos sin haberla cursado.


Se articula con Inglés Técnico nivel I y con materias de la especialidad correspondiente.


1. Se promediarán unas 6 a 10 horas áulicas para el desarrollo de cada una de las Unidades

Temáticas con textos de cada Especialidad.

2. El orden de presentación de las unidades puede variar de acuerdo con el criterio de la

Cátedra.


1. Diccionarios bilingües Inglés / Español y Español / Inglés de lengua y comunicación general y

de cada Especialidad en particular.

2. Publicaciones diversas en forma de libros, revistas, diarios, manuales, folletos, avisos

publicitarios, licitaciones, cartas, facsímiles y documentos de interés técnico-científico para el

ingeniero.

3. Cuadernillos preparados por los docentes y/o directores de cátedra.


- Alvarado, M. (2006): Paratexto. Buenos Aires: Editorial Eudeba.

- Cubo de Severino, L (et al) (2000): Leo, pero no comprendo. Estrategias de comprensión lectora.

Mendoza: Editorial de la Facultad de Filosofía y Letras. UNCuyo.

- Cubo de Severino, L. (2005): Los textos de la Ciencia: Principales Clases del Discurso académico-

científico. Córdoba: Editorial Comunicarte

- Marin, Marta y Hall, Beatriz (2008): Prácticas de lectura con textos de estudio. Buenos Aires:

Eudeba.

- Sole, I. (1998). Estrategias de lectura. Barcelona: Editorial Graó

DICCIONARIOS TECNICOS Diccionario para Ingenieros Español-Inglés / Inglés-Español. Louis Robb. CECSA.

The Oxford Spanish Dictionary. Gran Diccionario Oxford. Oxford: Oxford University Press. 4th

Edition. 2008

Webster’s New World International Spanish Dictionary. Webster’s New World Diccionario

Internacional Español. New Jersey: Wiley Publishing, Inc. 2004

The Wiley Dictionary of Civil Engineering and Construction. Len Webster. Canada: Wiley Publishing,

Inc. 1997

Diccionario de Electrónica, Informática y energía nuclear. Lorda, M. e Hidalgo, M. Madrid: Ed. Díaz

de Santos. 1999

Diccionario Inglés-Español Español-Inglés para Ingeniería Química, Química Industrial y materias

afines. Storch de Gracia, J. y García Martín, T. Madrid: Ed. Díaz de Santos. 2007

Diccionario Marítimo y de Construcción Naval (Inglés-Español y Español-Inglés). Pérez,J. Barcelona:

Ed. Garriga. 1981

Diccionarios Online

www.wordreference.com

dictionary.reverso.net

Plan 95 Adecuado

TÉCNICAS DIGITALES II

Departamento : Electrónica

Área: Técnicas Digitales Bloque Técnicas Básicas

Nivel: 4|. Tipo : Obligatoria

Modalidad : anual

Carga Horaria total. Hs Reloj: 128 Hs. Cátedra: 160

FUNDAMENTACIÓN

Esta materia cumple la función de relacionar al alumno con los sistemas dedicados embebidos que son sistemas que emplean microcontroladores pero que operan en forma autónoma para realizar tares específicas (no de propósito general).

Recibe a los alumnos de Informática I y II en donde se han introducido a las técnicas de programación y de Técnicas Digitales I donde han aprendido tecnologías y métodos de diseño de sistemas electrónicos digitales y será la base de Técnicas Digitales III en el uso de herramientas de desarrollo interactivas y de sistemas embebidos.

Es de destacar, que como esta asignatura se halla inmediatamente antes del otorgamiento del título intermedio, debe dar todos los conocimientos imprescindibles para que el Técnico Superior en Electrónica pueda desempeñarse en el diseño de sistemas mínimos que empleen microprocesadores y microcontroladores para funciones de adquisición de datos y control

OBJETIVOS

Capacitar al alumno para el diseño de circuitos desarrollados con microprocesadores y sus interfaces con el mundo real.

Se analizará el repertorio de instrucciones tanto de un microcontrolador de 32 bits y se escribirán programas en lenguaje ensamblador y en C, se los compilará, vinculará y depurará. Se presentarán metodologías de fraccionamiento de programas para el desarrollo de una aplicación por varios desarrolladores.

Con el análisis de las distintas partes constitutivas, se irán fijando las reglas de selección de componentes e interconexión de los mismos. Se hará hincapié en la utilización de sistemas prearmados (cores) y se analizarán metodologías para minimizar el tiempo de desarrollo del firmware para los mismos con el uso de Sistemas Operativos en Tiempo Real

Se introducirá al alumno en los dispositivos inteligentes creados para delegar tareas que originariamente recaían en el procesador principal e iniciar la programación de dichos controladores e interfaces.

Se discutirán las metodologías de conexionado del sistema dedicado con el mundo exterior, enfatizando en aplicaciones con RS-485 y USB y se presentarán las comunicaciones intraplaca I2C y SPI. Se introducirán alternativas de transmisión a distancia como módems GPRS.

Se presentarán los sistemas de adquisición de datos y control por medio de conversores analógico a digital y digital a analógico para poder formar equipos autónomos con dichas funciones.

CONTENIDOS

• Contenidos mínimos según Ord 1077/05 CS

� Muestreo . � Conversión A/D y D/A . � Microprocesadores de 8 bits . � Microcontroladores . � Introducción a los Procesadores de 16 bits

• Contenidos analíticos

CAPÍTULO 1: Diseño, Desarrollo y Depuración.

Técnicas de diseño y desarrollo de circuitos y programas. Análisis de herramientas CAD y Entornos de desarrollo y depuración.

Fragmentación en módulos de fácil depuración. Elaboración de macros y bibliotecas con criterio de reuso de los mismos. Sistemas secuenciales. Repaso de diagramas de estados. Especificación y limitación de métodos formales: máquinas de estado finito, Empleo de tablas. Parsing. Gráficos de estado (statecharts), Redes de Petri, UML.

Técnicas de puesta a punto y depuración. Simulación y emulación. Programas monitores, simuladores por software y emuladores de hardware. Kits de evaluación y desarrollo. JTAG y serial wire protocol. Principios de operación y uso. Breakpoints sobre instrucciones y data watchpoints. Trace.

Técnicas de cálculo de la duración de un proyecto. Costeo.

CAPÍTULO 2: Microcontroladores de 32 bits.

Arquitectura de un microcontrolador de 32 bits. Estructura de registros. Contador de programa, Link register, punteros a la pila. Registros especiales. Modos de trabajo. Niveles de privilegio.

Repertorio de instrucciones. Thumb-2. Caso de estudio: Cortex-M3. Ejemplos. Evolución desde ARM7. Aplicaciones de Systick.

Herramientas de depuración incorporadas. Halting y stepping, Breakpoints y watchpoints. Accesos a memoria y registros. Perfilado y trazado. Debug Access Port, Debug Port. Debug Trace Macrocell. Breakpoints sobre memoria Flash. Interfaz con dispositivos externos de depuración.

Temporizadores. Reloj de tiempo real y watchdog. Programación y empleo en sistemas con interrupciones.

Reusabilidad de código. CMSIS. Ejemplos sobre diversos fabricantes

Manejos de bits. Bit banding e instrucciones específicas.

Excepciones e Interrupciones. Controlador de interrupciones avanzado NVIC. NMI y soporte de interrupciones vectorizadas. Asignación dinámica de prioridades. Enmascarado. Latencia. Tablas de vectores. Implementación y uso de la pila en las excepciones.

Mapa de memoria. Unidad de protección de memoria (MPU). Pipeline. Buses.

CAPÍTULO 3: Memorias.

Descripción de las memorias. Clasificación. Tiempos de acceso. Distintos tiempos intervinientes. Memorias dinámicas. Características y circuitos de refresco. Memorias EPROM (programación inteligente), EEPROM y flash. Programación inteligente. In System Programming. In Application Programming.

CAPÍTULO 4: Estrategias de control de periféricos.

Políticas de manejo de entrada / salida. Manejo por flag, ready, interrupción y acceso directo a memoria. Concepto de sincronización. Handshake. Líneas de control. Elección del tipo de entrada salida más adecuado según cada aplicación. Supervisores de circuito. Uso de rutinas de atención de interrupción. Buffer de memoria de entrada y salida. Manejo de colas. Implementación sobre Cortex M3. Ejemplos.

CAPÍTULO 5: Conectividad Serie de Sistemas Embebidos.

Necesidad de la comunicación serie. Normas de conexión entre equipos y circuitos asociados. RS232, RS422, RS423, RS485. Uso de temporizadores como generadores de baud-rate.

Modems. Parámetros de programación. Programación y códigos AT y registros S. Ejemplos de conexión a microprocesadores y entre módems. Modems internos y externos. Líneas conmutadas y líneas dedicadas. Líneas RTS, CTS, DTR y DSR. Modems GPRS. Conceptos elementales.

Conexión de periféricos intra-placa. I2C y SPI. Ejemplos (memorias, procesadores, conversores, etc.). Implementación sobre Cortex M3. Ejemplos.

CAPÍTULO 6: Interfaz USB.

Descripción del Bus USB. Características eléctricas y temporales. Modelo de Arquitectura en capas. Evolución. Host, device y On-the-go. Transferencias. Endpoint, pipes, tipos de transferencias. Inicio de una transferencia. Bloques constitutivos de la misma. Fases de la transferencia. Handshake y procesamiento de errores. Conexión de dispositivos y su detección.

Transferencias de control, a granel, por interrupción e isócronas. Tramas y división de tiempos. Latencias y requerimientos al host.

El proceso de enumeración. Incorporación y remoción de un dispositivo. Descriptores. Distintos tipos (de dispositivo, calificador, de configuración, de interfaz, de string, de endpoint, etc).

Clases de dispositivos, principales características. La clase de los dispositivos de interfaz con el ser humano (HID). Su caracterización. Configuración de un controlador para ser interpretado por un sistema operativo.

Técnicas de diseño de un dispositivo USB device y host empleando un microcontrolador comercial que contenga ambas opciones. Campos de aplicación. Ejemplos.

CAPÍTULO 7: Sistemas Operativos en Tiempo Real

Núcleo de Tiempo Real: Pseudo-kernels, sistemas foreground/background, sistemas manejados por interrupciones: por prevaciado o cooperativos. Ventajas y Desventajas de los sistemas sin administrador de Tareas. Diferencias entre un sistema operativo tradicional y un RTOs. Determinismo.

Fundamentos teóricos de Sistemas Operativos de Tiempo Real: Planificación de tareas; tipos de planificadores. Componentes de un sistema de tiempo real. Sistemas de tiempo real relajados y estrictos.

Estados de una tarea. Descriptores de tareas. Creación y eliminación de tareas. Asignación de prioridades. Algoritmos específicos. Llamadas al sistema. Comunicación entre tareas. Sincronización. Semáforos binarios, contadores y mutex. Riesgos de inversión de prioridad.

Scheduling. Gerenciación de memoria.

Caso de estudio: Un sencillo núcleo de tiempo real. FreeRTOs. Implementación sobre un hardware estándar.

CAPÍTULO 8: Muestreo

Magnitudes analógicas y digitales, unipolares y bipolares. Muestreo de señales analógicas. Circuitos de muestreo y retención (sample and hold). Niveles de cuantización. Teoría de Shannon. Criterio de Nyquist. Filtros anti-aliasing. Diseño asistido por computadora. Circuitos de acondicionamiento de entrada y salida.

CAPÍTULO 9: Conversión Analógica a Digital y Digital a Analógica.

Sistemas de adquisición de datos. Conversores D/A. Principios de operación. Abanicos de resistores. Redes R-2R. Conversores integradores y multiplicadores de 1, 2 y 4 cuadrantes. Análisis de errores. Selección del conversor más adecuado para una aplicación. Conexión a microprocesadores.

Conversores A/D. Principios de operación. Conversores A/D basados en un D/A y en contadores. Conversores serie. Servo-conversores. Sigma delta. Conversores con comunicación serie intraplaca.

Análisis de errores. Selección del conversor más adecuado para una aplicación. Resolución, exactitud, y precisión. Conexión a microprocesadores.

Microcontroladores Cortex M3 con conversores incorporados.




en hs. reloj Carga horaria total en

hs. cátedra

Teórica 77 96


Formación experimental


Proyectos y diseño 19 24


(*) Fundamentalmente actividad extraaulica.


• Modalidades de enseñanza empleadas según tipo de actividad (teórica-práctica)

Hemos intentando abordar problemas ingenieriles, vinculados con la realidad profesional con gradual y creciente grado de complejidad.

Se ha buscado secuenciar los contenidos con las teorías del aprendizaje, los procedimientos didácticos con los principios lógicos científicos y profesionales.

Se ha planteado en la programación de las clases, hacer especial énfasis en la actividad práctica tanto de problemas como en el uso de las herramientas de laboratorio buscando que el alumno aprehenda los conocimientos teóricos con la inmediata ejercitación.

En todos los casos se ha buscado que las herramientas de trabajo que emplea en el laboratorio puedan ser utilizada para el proceso de consolidación de la enseñanza en su casa. Por tal motivo se ha implementado la actividad práctica con compiladores y depuradores de libre distribución o en su versión demostrativa.

• Recursos didácticos para el desarrollo de las distintas actividades (guías, esquemas,

lecturas previas, computadoras, software, otros)

Todas las figuras que se emplean en el dictado de la materia se hallan en transparencias proyectables o presentaciones powerpoint y los alumnos disponen con anterioridad en el Campus Virtual de la Cátedra, de esa manera se puede aprovechar mucho mejor el tiempo no debiendo dedicar tiempo a la graficación de circuitos o diagramas temporales complejos que no solamente consumirían mucho tiempo sino que además facilitarían la pérdida de atención del alumno.

Algunas clases que requieren interactividad (como por ejemplo cuando se muestra el uso de herramientas de software, simuladores o depuradores) obligan al empleo de un proyector de video (cañón), con lo que se puede mostrar al curso la actuación real del programa que simultáneamente emplearán.

EVALUACIÓN



Para tener cursada regularmente la asignatura, el alumno deberá:

� Aprobar DOS exámenes parciales � Aprobar los Trabajos Prácticos � Tener la asistencia a clases reglamentaria


Se tomarán DOS exámenes parciales. De ser factible, los parciales se tomarán directamente sobre computadoras, reproduciendo las condiciones de los TPs y del proyecto integrador.

48 horas antes de cada parcial, se levantará un parcial tipo en el Campus Virtual de la Cátedra a fin de que el alumno pueda ponerse a prueba. Las notas serán comunicadas a los alumnos en dicho campus virtual.

Aquellos que en esas ocasiones no hubieran aprobado algún parcial (o todos), dispondrán de 4 oportunidades para recuperarlos, dos en el período de exámenes Noviembre-Diciembre y otras dos en el período de exámenes Febrero-Marzo. Las fechas serán fijadas por la Cátedra y se comunicarán en forma fehaciente a través del Campus Virtual de la Cátedra


Se ha buscado interrelacionar conocimientos de múltiples disciplinas, articulando conocimientos con otras asignaturas, buscando ejemplificar no con ejemplos abstractos sino con aquellos que presenten vinculación efectiva con la realidad profesional y con asignaturas del mismo nivel.

� Articulación con las asignaturas del Nivel

Buscamos planificar actividades para promover situaciones que generen aprendizajes significativos en los alumnos con relación a su modalidad intelectual, sus intereses, sus aptitudes y su tiempo.

Hemos intentando abordar problemas ingenieriles, vinculados con la realidad profesional con gradual y creciente grado de complejidad.

Se ha buscado secuenciar los contenidos con las teorías del aprendizaje, los procedimientos didácticos con los principios lógicos científicos y profesionales.

En el caso de Técnicas Digitales II, a fin de poder satisfacer los postulados anteriores, planteamos su vinculación con el resto de las asignaturas del nivel.

Mediciones Electrónicas I

La vinculación con la misma se da fundamentalmente a través de los principios de la metrología que se emplean en los sistemas de adquisición y procesamiento de datos.

Concretamente nos referimos a la necesidad de que al diseñar un sistema de adquisición y/o medición se minimicen los errores sistemáticos de método e instrumental y que en la selección de los componentes del mismo se busquen los adecuados para la velocidad de la medición, la resolución, exactitud y precisión que sean necesarias para las especificaciones propuestas.

También en la selección de transductores, se buscará el más adecuado para la magnitud a medir y para la exactitud requerida.

Medidas Electrónicas IAdquisición

Sistemas deComunicaciones

MáquinasEléctricas eInstalaciones

TécnicasDigitales II

ComunicaciónSerie

Errores

Control

Teoría de los CircuitosII

Electrónica Aplicada IOperacionales

Filtros

Mediciones Electrónicas empleará los conceptos de automatización de mediciones (control y adquisición por medio de línea serie) .

Algunos de los proyectos integradores realizados por los alumnos consisten en sistemas de adquisición y almacenamiento de información analógica y se realizan y evalúan en

forma conjunta entre ambas asignaturas.

Sistemas de comunicaciones.

Con esta asignatura se compartirán los principios de muestreo (con los teoremas asociados), comunicación serie y fundamentalmente los principios de manejo de errores en las comunicaciones.

Buena parte de los proyectos integradores planteados por los alumnos se basan en el empleo de dispositivos inteligentes para establecer comunicaciones digitales entre, típicamente, un microcontrolador y un dispositivo exterior.

Máquinas e instalaciones eléctricas.

Aquí se emplean las características de las máquinas eléctricas para el desarrollo de sistemas de medición (por ejemplo de velocidad) y control y la inducción de lo que sería un sistema de control a lazo cerrado.

Electrónica Aplicada II.

En esta asignatura se analizan en detalle los amplificadores operacionales y los efectos de la realimentación. Ello es de fundamental importancia para el estudio de los conversores D/A y A/D, el empleo de comparadores, seguidores de tensión integradores y derivadores y los circuitos de muestreo y retención con los problemas de ancho de banda y velocidad involucrados.

Por otro lado, se requerirá de esta asignatura para el diseño de los circuitos acondicionadores de señal de entrada a los conversores A/D y de salida de los D/A, para lograr las características de nivel de señal, potencia y ancho de banda.

Teoría de los Circuitos II.

Los principios de los filtros activos son necesarios para el desarrollo de los filtros antialias presentes en las etapas previas de los conversores A/D y en los circuitos de acondicionamiento de señal de entrada y salida.

� Articulación con el Área.

Informática I y II.

Con las modificaciones curriculares que se han realizado en los últimos años en estas dos asignaturas, se ha producido un importante cambio favorable en el dictado de Técnicas Digitales II.

Hasta hace no muchos años, era obligatorio trabajar exclusivamente en lenguaje ensamblador, ya que los alumnos llegaban de las informáticas sabiendo ordenar vectores por burbujeo y manejar colas y listas, pero no podían emplear el lenguaje C para encender un LED o para leer el estado de un interruptor.

Desde 1998 se implementó un programa analítico (producto de una provechosa discusión con las Técnicas Digitales) en el cual las Informáticas se orientaron hacia los requerimientos reales del Ingeniero en Electrónica, con lo que actualmente el docente de Técnicas Digitales II ó III pueden utilizar indistintamente ensamblador ó C.

Técnicas Digitales I

En Técnicas Digitales I se han introducido los conceptos básicos de los sistemas de numeración (fundamentalmente hexadecimal), los componentes básicos a nivel de compuertas y la síntesis de funciones complejas mediante Karnaugh ó Quine-Mc Cluskey (que permitirá decodificaciones completas exigentes).

Informática I

Informática II

Técnicas Digitales I

Técnicas Digitales III

Técnicas DigitalesII

Además se ven los componentes MSI (multiplexores y decodificadores) necesarios para describir el funcionamiento interno de un microprocesador y los distintos flip-flops que permitirán desde demultiplexar un bus hasta explicar la operación de los flags del procesador.

Finalmente el análisis y síntesis de circuitos secuenciales sincrónicos permite que el alumno pueda encarar el diseño de un detector de secuencias con un microprocesador de una manera no trivial (prueba y error) empleando máquinas de estados y statecharts

Se encuentra en proceso de incorporación a nuestra asignatura la ampliación de aplicaciones de los lenguajes descriptores de Hardware introducidos en Técnicas Digitales I.

Técnicas Digitales III.

Hacia el nivel superior, las bases que se brindan al alumno de Técnicas Digitales III, le permite iniciar el año con procesadores de 32 bits y saltar a modo protegido con los conocimientos básicos de lenguaje ensamblador y su interfaz con el lenguaje C.

Por otro lado, los conceptos de muestreo y conversión de Digitales II permiten desarrollar adecuadamente los Procesadores Digitales de Señales (DSP) con sus circuitos de filtrado y acondicionamiento conexos.

Finalmente los principios de Comunicación Serie y el manejo de errores son empleados como introductorios del Capítulo de Redes.

� Articulación con el Diseño Curricular.

Técnicas Digitales II emplea múltiples elementos de diversas asignaturas fuera del área y del nivel.

Además de las obviedades como los requerimientos de física y matemática y de los rudimentos de la física electrónica y de dispositivos, se emplea de Teoría de los Circuitos I los conceptos para el cálculo de las resistencias de pull-up u pull-down, de los valores eficaces para el diseño del circuito que permite la operación de un display multiplexado.

Hacia las electivas, la vinculación de esta asignatura se da en forma directa con requerimiento de correlatividades hacia:

• Sistemas de Control Aplicado.

• Control Numérico.

• Robótica.

• Electrónica Industrial.

Y en forma indirecta con:

• Software de tiempo Real.

• Técnicas Digitales IV.

• Sistemas de Comunicaciones II.

• Control de Procesos.

• Electrónica del Automotor.



CAPÍTULO 1: Diseño, Desarrollo y Depuración 15

CAPÍTULO 2: Microcontroladores de 32 bits 35

CAPÍTULO 3: Memorias. 5

CAPÍTULO 4: Estrategias de control de periféricos. 5

CAPÍTULO 5: Conectividad Serie de Sistemas Embebidos.

15

CAPÍTULO 6: Interfaz USB. 27

CAPÍTULO 7: Sistemas Operativos en Tiempo Real 30

CAPÍTULO 8: Muestreo 3

CAPÍTULO 9: Conversión Analógica a Digital y Digital a Analógica

15

Evaluaciones 10


The Definitive Guide to the ARM Cortex-M3, Second Edition – Joseph Yiu – Newnes – 2009 - ISBN-13: 978-1856179638

Cortex-M3 Technical Reference Manual (http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ddi0337i/DDI0337I_cortexm3_r2p1_trm.pdf)

The Cortex Microcontroller Software Interface Standard (http://www.onarm.com/cmsis/download/10/version-2-0-of-the-cortex-microcontroller-software-interface-standard-cmsis/)

ARM®v7-M Architecture Reference Manual (http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.set.architecture/index.html)

ARM Generic Interrupt Controller (http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ihi0048a/IHI0048A_gic_architecture_spec_v1_0.pdf)

Practical UML Statecharts in C/C++, Second Edition: Event-Driven Programming for Embedded Systems - Miro Samek – Newnes – Octubre 2008 - ISBN-13: 978-0750687065

ARM Architecture Reference Manual – Seal - Addison Wesley – 2000 – ISBN 0 201 737191

ARM system-on-chip architecture – Second edition -Furber – Addison Wesley 2000 – ISBN 0-201-67519-6

ARM System Developer's Guide: Designing and Optimizing System Software – Sloss. Symes. Wright – Morgan Kaufmann – 2004 - ISBN-13: 978-1558608740

Real-Time Concepts for Embedded Systems - Qing Li Caroline Yao – CMP – Julio 2003 - ISBN-13: 978-1578201242

Real Time Embedded Multithreading Second Edition – Lamie – Newnes – 2009 - ISBN-13: 978-1856176019

USB Design by Example: A Practical Guide to Building I/O Devices – John Hyde – Intel University Press - ISBN-13: 978-0970284655

Analog Digital Conversion Handbook – Engineering Staff of Analog Devices – Prentice Hall – 1996


Microcomputer Based Design – Peatman – Mc Graw Hill – 1977

Digital Electronics – Ryan & Doyle – Mc Graw Hill – 1998

Linux Embarqué – 2e édition – Eyrolles 2005 – ISBN 2-212-11674-8

Embedded Systems Building Blocks, Second Edition: Complete and Ready-to-Use Modules in C – CMP – Enero 1999 - ISBN-13: 978-0879306045

Real Time Systems Development – Rob Williams - Butterworth-Heinemann (Diciembre 2005) - ISBN-13: 978-0750664714

Simple Real time Operating Systems - Chowdary Venkateswara Penumuchu- Trafford Publishing (Agosto, 2007) - ISBN-13: 978-1425117825

USB Explained Mc Dowell Seyer – Prentice Hall Agosto 1999 - ISBN-13: 978-0130811530

USB Complete: The Developer's Guide (Complete Guides series) – Axelson – Lakeview Research – 2000 - ISBN-13: 978-1931448086

Plan 95 Adecuado

MEDIDAS ELECTRÓNICAS I

Departamento : Electrónica

Área: Electrónica Bloque: Tecnologías Básicas

Nivel: 4to Tipo Obligatoria

Modalidad anual

Carga Horaria total. Hs Reloj128Hs. Cátedra160

FUNDAMENTACIÓN La materia Medidas Electrónicas I, corresponde al cuarto año de estudios de la carrera de Ingeniería Electrónica Plan 95, con carácter de integradora. Dicho carácter responde al hecho de que las competencias que los alumnos deben desarrollar durante el dictado de la materia no se limitan a un campo acotado del conocimiento sino que, por el contrario, estos contenidos serán herramientas fundamentales que sustentarán la toma de decisiones involucradas en los procesos productivos en los cuales el ingeniero es un actor central. En este sentido se busca que los alumnos adquieran un manejo adecuado de las bases de la metrología y del conocimiento de los principios de funcionamiento de los medidores de magnitudes eléctricas. Por otra parte es preocupación de esta cátedra lograr que los alumnos adquieran la habilidad de seleccionar de métodos y procedimientos que den solución a las nuevas problemáticas que surgen en el siempre cambiante campo de la Ingeniería.

OBJETIVOS

Introducir al alumno en los conceptos fundamentales del Análisis de errores y a su implicancia en la selección y utilización de instrumentos de medición.Lograr que el alumno alcance dominio en lo referente a la aplicación de leyes físicas y métodos generales de la teoría de circuitos, técnicas digitales y tecnología orientados a su aplicación en procesos de medición.Ejercitar las habilidades dirigidas al trabajo en equipo en laboratorios con componentes e instrumentos reales y con ordenadores/programas para simulación.Aplicación del método científico y de investigación para el conocimiento y desarrollo de distintas técnicas de medición. Se aspira al logro de la generación de un pensamiento crítico respecto a la definición, obtención y análisis de los resultados de las mediciones.Se pretende que el alumno adquiera la destreza para enfrentar los cambios tecnológicos constantes incentivándolos a la permanente actualización, impartiendo métodos generales de estudio que faciliten el autoaprendizaje, destacando experiencias de cursos de especialización y postgrado.

CONTENIDOS· Contenidos mínimos

1.- Errores en las mediciones. Incertidumbre en las mediciones. Especificaciones de exactitud de los instrumentos.2.- Mediciones de Tensión Corriente y Potencia en baja frecuencia. Industriales. Instrumentos utilizados.3.- Mediciones de Tensión Corriente y Potencia en baja frecuencia. Instrumentos analógicos y digitales utilizados.4.- Fuentes analógicas de señales5.- Mediciones de formas de onda no senoidales6.- Mediciones de Constantes concentradas. Puentes de CC y de CA de baja frecuencia. Qmetros.7.- Osciloscopios de usos generales analógicos, con base de tiempos simple y con base de tiempos doble.8.- Introducción al acondicionamiento de señales. Medición de parámetros no eléctricos básicos.9.- Análisis y tratamiento de las interferencias de modo común que afectan a las mediciones.10.- Ensayos en base a normas.

· Contenidos analíticosPrograma Analítico: Unidad Temática 1: Sistemas de Unidades y Patrones

Concepto de medición. Atributos que debe reunir un sistema ideal de unidades. Evolución de los sistemas de unidades y patrones. Sistema Internacional de Unidades. Patrones de referencia utilizados. Sistema métrico legal en la República Argentina. Trazabilidad. Derivabilidad.

Unidad Temática 2: Incertidumbres, exactitud y especificaciones de Instrumentos

Incertidumbres absolutas y relativas. Errores groseros. Clasificación de incertidumbre. Errores corregibles e incertidumbres no corregibles. Errores o efectos sistemáticos: de método, instrumental, debidas a condiciones ambientales, debidas a particularidades del observador.Incertidumbres aleatorias: incertidumbre de lectura usando técnica de reflexión y técnicas de cero. Incertidumbres Tipo A y Tipo B. Normas IRAM 35050 y 32. Mediciones directas e indirectas, propagación de incertidumbres. Ejemplo de aplicación: medición de resistencias con voltímetro y amperímetro. Medición de tensiones en contínua y alterna senoidal.Trabajos Prácticos de Laboratorio:T.P. Nº 1.- Medición de tensiones de corriente contínua con instrumentos analógicos y digitales, y análisis de la incluencia de la resistencia interna del instrumento sobre la indicación del mismo.T.P. Nº 2.- Medición de tensiones en corriente alterna con instrumentos analógicos pasivos, activos y digitales, y análisis de la influencia de la impedancia interna sobre la indicación del instrumento, como así también la respuesta en frecuencia del sistema cuando se mide sobre un circuito resistivo y sobre un circuito capacitivo.T.P. Nº 3.- Contraste de un instrumento, por ejemplo, contraste de un voltímetro cuyo alcance es igual al voltímetro de calidad y cuando el alcance de voltímetro a contrastar es mayor al del voltímetro que usamos de patrón.T.P. Nº 4.- Incertidumbre Tipo A para evaluar la incertidumbre del resultado. Medición de resistencias con voltímetro y amperímetro realizada al mismo nivel de las variables. Problema de clase: Hallar la incertidumbre correspondiente a las mediciones realizadas en los trabajos prácticos Nº 1 y 2.

Unidad Temática 3: Osciloscopio de Rayos Catódicos

Clasificación de acuerdo al tipo de base de tiempo, según las características del tubo de rayos catódicos y de acuerdo al tipo de construcción. Distorsiones. Principio de funcionamiento como: formación de imagen y Graficador XY. Osciloscopio con Base de Tiempo Disparada: diagrama funcional básico, formas de señales transferidas entre los módulos. Canal vertical. Circuito de disparo. Base de tiempo. Modos de operación. Operación disparada, operación recurrente, operación bloqueada, automática y disparo

único. Magnificador. Canal vertical de trazo múltiple. Modo de operación como canal único, modo alternado, modo conmutado, en todos los casos formas de señal entre módulos. Osciloscopio con Base de Tiempo Demorada. Diagrama funcional. Modo B intensificado por A. Modo A demorado por B. Forma de señal para la operación disparada por el pulso demorado. Forma de señal para la operación armado con el pulso demorado. Puntas de prueba pasivas x 1, x 10.Trabajos Prácticos de LaboratorioT.P. Nº 5.- Uso del osciloscopio, compensación de las puntas, medir FDV, medir FBT, medición de tensión, medición de fase. En modo disparado, disparo único, magnificador, intensificado, demorada, para tener conocimientos del instrumento.T.P. Nº 6.- Medición de tiempo de establecimiento en modo disparado, magnificado y demorado. Medición de frecuencia de corte con varias técnicas. Medición de índice de modulación. Medición de intensidad de corriente. Curvas de Lissajours.

Unidad Temática 4: Clasificación de los Métodos de Medición

Métodos absolutos y relativos. Métodos directos e indirectos, con técnica de deflexión, indicación y técnica de cero. Procedimientos para obtener el resultado de la medición usando técnica de defleción y de indicación. Procedimientos Generales. Procedimiento por Comparación. Procedimiento por Sustitución. Procedimientos Diferenciales. Procedimiento Resonante. Procedimiento para obtener el resultado de la medición usando Técnicas de Cero: Generales, Comparación, Sustitución, Diferenciales. Análisis de los distintos procedimientos y ejemplo típico.

Unidad Temática 5: Medición de Constantes Concentradas. Medición de Resistencias usando Técnicas de Cero

Generalidades al medir resistencias desde valores muy pequeños hasta valores muy elevados.Puente de Wheatstone: Interpolación. Análisis de las incertidumbres, sensibilidad, campo de medida, especificaciones. Comparación con los ´hmetros y el método del voltímetro y amperímetro.Puente de Kelvin: Medición de resistencias de bajo valor. Planteo de problema. Resistores de cuatro terminales. Incertidumbre. Especificaciones.Puente de Wheatstone con Circuito de Guarda: Medición de residencia de elevado valor. Aplicación del circuito de guarda en mediciones con técnicas de deflexión. Medición de resistencias de aislamiento.

Unidad Temática 6: Medición de Constantes Concentradas. Medición de inmitancias

Introducción: Comparación con los instrumentos pasivos. Comparación entre presentación digital y analógica.Generalidades: Valor intrínseco, valor efectivo y valor indicado. Clasificación de los instrumentos para medir impedancia: Puentes de impedancia; Medidor de factor de mérito; Puentes auto balanceados. Esquemas elementales en cada caso. Ecuaciones, especificaciones y cálculo de incertidumbre.T.P. Nº 7.- Medición de resistencias con el Puente de WheatstoneT.P. Nº 8.- Medición de resistencia de bajo valor con el Puente de KelvinT.P. Nº 9.- Medición de componentes utilizando método y resonante y TPL10.- 2.- Determinación de la capacidad distribuida de inductores evaluando la incertidumbre del resultado por Incertidumbre TIPO A (Método de los cuadrados mínimos)

Unidad Temática 7: Voltímetros, Amperímetros y Multímetros analógicos pasivos, Electrónicos Analógicos y Digitales

Multímetro pasivo: Análisis de la sección amperométrica de cc y ca, análisis de la sección voltímetra de cc y ca, sección óhmetro: serie, derivación y potenciométrico. Medidor de Dbu. Especificaciones.Diagramas funcionales generales: Multímetros analógicos activos: Tipo detector de valor máximo, amplificador de cc, tipo amplificador de ca, detector de valor medio de módulo y de valor eficaz. Especificaciones.

Diagramas funcionales generales: Multímetros digitales. Conversores A/D. Especificaciones.

Unidad Temática 8: Fuentes Analógicas de Señal

Generadores de señales senoidales. Diagrama en bloques. Especificaciones fundamentales y complementarias. Generador de funciones. Diagrama en bloques. Especificaciones fundamentales y complementarias.

Unidad Temática 9: Medición de Señales no Senoidales

Caracterización de las señales: Señal de corriente contínua. Señal de corriente alterna de valor medio nulo y no nulo: sinusoidal, rectangular, triangular. Trenes de pulso moduladas en amplitud. Valores característicos: Sme, S/me, Se, Sm+ y Sm- . Factor de cresta, factor de forma y factor de media.Medición de señales no senoidales de forma conocida y medición de señales cuasi-senoidales. Análisis de problemas. Determinación de la constante de escala para instrumentos que responden a distintos valores característicos de la señal senoidal. Factores de corrección para los distintos instrumentos que responden a diferentes valores característicos de la señal y para diferentes formas de señal. Error por formas de señal. Limitaciones de los Instrumentos reales: Respuesta en frecuencia, campo dinámico.T.P. Nº 11.- Medición de señales no senoidales con instrumento que responde a distintos valores característicos de la señal pero están calibrados para señales senoidales.

Unidad Temática 10: Introducción al Acondicionamiento de Señales. Medición de parámetros no eléctricos básicos

Estructura general de un sistema de medición. Selección de traductores. Distintos tipos de transductores: Galgas extensiométricos, transductor de cristal piezoeléctrico, de presión, de velocidad de flujo, de temperatura, de luz y radiación.T.P. Nº 12.- Medición de temperatura

Unidad Temática 11: Análisis y Tratamiento de las Ionterferencias en modo común que afecta las mediciones

Señales de interferencia y su eliminación o reducción. Interferencia capacitiva o acoplada eléctricamente. Interferencia inductiva y blindaje. Interferencia electromagnéticamente y blindaje. Interferencia acoplada conductivamente. Interferencia del circuito a tierra "Modo Común". Tensión de Ruido de Modo Común. Reducción de Señales de Interferencia inducidas en circuito de tierra. Guarda de entrada para reducir interferencia de circuito a tierra. Ruido interno.

Unidad Temática 12: Medición de Potencia en Sistemas de Frecuencia Industrial

Instrumento electrodinámico como wattímetro. Conexiones. Error o efecto sistemático inherente a la conexión. Correcciones. Wattímetro compensado por fase, por consumo. Wattímetro de bajo factor de potencia. Medición de potencia en sistema monofásicos, conexión del amperímetro, voltímetro y wattímetro. Determinación de las magnitudes en la carga a partir de las medidas. Correcciones y cálculo de incertidumbres.T.P. Nº 13.- Medición de potencia en sistemas monofásicos

Unidad Temática 13: Ensayo en base a Normas

T.P. Nº 14.- Medición por método diferencial de los efectos de salida de una fuente de tensión de CC regulada y Simulación con PC.Cada grupo deberá realizar un proyecto durante el año y la confección de una guía de trabajo práctico.

Distribución de carga horaria entre actividades teóricas y prácticas




hs. cátedra

Teórica 64 80






Guía para considerar tipos de formación práctica: ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS

Modalidades de enseñanza empleadas según tipo de actividad (teórica-práctica)La metodología adoptada tiene en cuenta las características particulares de la Universidad Tecnológica Nacional: Enseñanza Teórico-práctica basada en el Sistema de Seminario Por ello se aplica dentro de lo posible el método deductivo inductivo buscando integrar los objetivos de las distintas unidades empleando estrategias que responden a los siguientes niveles de dominio del conocimiento. Conocer, comprender, aplicar, sintetizar, evaluar.Para alcanzar los dos primeros niveles se emplea frecuentemente la exposición, el Docente expone el tema e intercambia opiniones, alterna con preguntas mientras que el Estudiante recibe el mensaje, registra los contenidos temáticos, interviene, pregunta y saca conclusiones. La clase se llevará a cabo en un laboratorio debidamente equipado, haciendo el alumno uso del equipamiento accediendo a la información mediante proyección de Gráficos y Esquemas, visitas a páginas web previamente seleccionadas por los docentes, material didáctico en formato digital.Es importante recalcar que las clases tipo seminario tienen por finalidad que el alumno al terminar cada clase haya comprendido y discutido los distintos temas y haya tomado apuntes concretos y precisos de todos los temas expuestos.Con esto se pretende maximizar el rendimiento del tiempo disponible de los alumnos, en especial de los que ya se encuentran insertos en el circuito laboral. Los grupos de estudiantes proponen un proyecto, la cátedra los analiza y si es viable y consistente se pone en práctica.Mediante la estrategia de Deducción el Docente presenta un proyecto a resolver a partir de lo cual el docente cumple el rol de tutor, orientando a los alumnos, guiándolos en la resolución de situaciones problemáticas que deberán resolver al encarar un proyecto en la vida profesional.El proyecto se da por aprobado cuando el grupo muestra, mediante mediciones, que éste cumple con las especificaciones propuestas.Además deben entregar un manual de instrucciones para el usuario y un manual de mantenimiento donde deben figurar los circuitos necesarios para reproducir el proyecto.Lo expuesto se materializa a través de la siguiente metodología:1) Se dictan clases presenciales que cuentan con el concurso de dos docentes: uno a cargo del dictado del curso y un auxiliar responsable de las prácticas.2) Los docentes asisten al alumno en la generación de contenidos propios a partir de materiales impresos de la cátedra, bibliografía básica, sitios web de consulta seleccionados por los docentes y de la información apuntada en la carpeta de clase. Es decir, el alumno es quien produce sus apuntes más convenientes para el desarrollo de su estudio.

3) Se hacen trabajos grupales a fin de que los alumnos amplíen y afirmen los conocimientos adquiridos. Estos trabajos favorecen la interacción de los alumnos entre sí y de éstos con el docente. Esto apunta a acercarlos a las metodologías de trabajo vigentes.4) Se simulan circuitos electrónicos en PC para mejorar la comprensión de lo expuesto en clase a fin de obtener conclusiones a partir de la experiencia y para verificar los diseños hechos por los propios alumnos. De tal modo el docente puede ,a partir de la simulación, efectuar la exposición de temas que muestran el circuito en funcionamiento 5) Se usa la bibliografía recomendada como medio de ampliación de lo expuesto en clase. El docente a cargo del curso provee a los alumnos de una guía de lecturas.6) Se recomienda el uso de Internet como un espacio de consulta. Es importante que el alumno descubra – si no lo ha hecho ya – el cúmulo de información disponible en la red.7) Se realizan trabajos prácticos, con un doble propósito: adquirir experiencia en el diseño de circuitos electrónicos y en la presentación de informes. El alumno debe generar material técnicamente adecuado, tanto en contenidos como en presentación.8) Se implementan circuitos reales (diseño, verificación, simulación, montaje y medición) hechos por los alumnos organizados en equipos de trabajo.· Recursos didácticos para el desarrollo de las distintas actividades (guías, esquemas, lecturas previas, computadoras, software,Iotros)

• Material didáctico desarrollado por docentes de la cátedra en formato electrónico.• Grupos de correo con la finalidad de organizar y compartir recursos• Repositorios de archivos • Instrumental para el desarrollo de las prácticas y el usado para soporte a las exposiciones

teóricas.• Equipamiento informático para simulación de circuitos eléctricos

EVALUACIÓNModalidad (tipo, cantidad, instrumentos)Para la aprobación del cursado de la asignatura Medidas Electrónicas 1 el alumno deberá cumplir las siguientes condiciones: Aprobación de un parcial al comienzo del segundo cuatrimestre. El resultado del mismo se completa con un coloquio en el que el alumno debe defender lo realizado en el examen. Este coloquio compone una evaluación formativa a partir de la justificación por parte del alumno de los conceptos vertidos en el examen. Aprobación del 80% de los Trabajos Prácticos propuestos por la cátedra. La inasistencia obliga al alumno a recuperar a través de un parcial recuperatorio el Trabajo Práctico en cuestión.Presentación de un informe de anteproyecto con sus correspondientes manuales, elegido en consenso con los docentes de la asignatura.Presentación de dos estados de avance de proyecto integrador: uno en la última semana antes del receso invernal y el segundo en la última semana de octubre.Presentación de un proyecto funcionando con sus correspondientes manuales. El mismo deberá responder a las especificaciones acordadas con los docentes de la cátedra.Estos requisitos son dados a conocer a los alumnos el primer dia de clase a través de la distribución de un protocolo que detalla todas las instancias.Requisitos de regularidadPara lograr la regularidad el alumno deberá:Asistir al 80% de las clases teóricas dictadasAsistir al 80% de los Trabajos Prácticos.Requisitos de aprobaciónPara la aprobación de la materia, el alumno deberá superar cada una de las instancias descriptas en el apartado anterior, demostrando que posee habilidades para resolver tanto las problemáticas tecnológicas encontradas como asimismo es capaz de comunicar la solución con suficiente destreza como resultado de

un manejo de las herramientas de comunicación que están disponibles hoy.

Articulación Horizontal y Vertical con otras materias

Describir la articulación con otras materias y las acciones, reuniones, comisiones en las que participa el equipo docente para trabajar sobre la articulación vertical y horizontal de los contenidos y la formaciónPara lograr una articulación vertical concreta y de carácter efectivo se realizaron reuniones con docentes pertenecientes a la materia Medidas Electrónicas I y Medidas Electrónicas II con la finalidad de unificar criterios para la selección de los temas comunes acordando la profundidad con que serán tratados con el fin de facilitar la coordinación de las metodologías aplicadas para la prosecución de los objetivos propuestos.



1: Sistemas de Unidades y Patrones 10

2: Incertidumbres, exactitud y especificaciones de Instrumentos 25

3: Osciloscopio de Rayos Catódicos 10

4: Clasificación de los Métodos de Medición 15

5: Medición de Constantes Concentradas. Medición de Resistencias usando técnicas de Cero

15

6: Medición de Constantes Concentradas. Medición de inmitancias 10

7: Voltímetros, Amperímetros y Multímetros analógicos pasivos, Electrónicos Analógicos y Digitales

20

8: Fuentes Analógicas de Señal 10

9: Medición de Señales no Senoidales 10

10: Introducción al Acondicionamiento de Señales. Medición de parámetros no eléctricos básicos

10

11: Análisis y Tratamiento de las Interferencias en modo común que afecta las mediciones

10

12: Medición de Potencia en Sistemas de Frecuencia Industrial 5

13: Ensayo en base a Normas 10


W. Bolton, (1996), Mediciones y pruebas eléctricas y electrónicasMexico ALFAOMEGA

Wolf, S y Smith,, R , (1992), 1er Edición, Guía Para Mediciones Electrónicas y Prácticas de Laboratorio. Barcelona: Nueva Edición Ampliada y Actualizada, PHH

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Normativa OAA se encuentran en Av. Julio A. Roca 651 – 5º Piso, [email protected].

Manuales de los Fabricantes, Catálogos de Instrumentos.

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Plan 95 Adecuado

ASIGNATURA: TEORÍA DE CIRCUITOS II CÓDIGO: 95-0431

DEPARTAMENTO: ELECTRÓNICA CLASE: OBLIGATORIA

ÁREA: TEORÍA DE CIRCUITOS BLOQUE: TECNOLOGÍAS BÁSICAS

NIVEL: 4º MODALIDAD: ANUAL

CARGA HORARIA TOTAL: HS. RELOJ 128 HS. CÁTEDRA 160

Fundamentación:

Se trata de una materia formativa sustentada en las leyes de la electrotecnia y cuyos contenidos incorporan los avances tecnológicos con el objeto de formar un profesional con profundo criterio analítico y una imaginación sin fronteras para la elaboración de modelos y la síntesis de redes.

Objetivos:

• Reconocer el funcionamiento de una red eléctrica a partir de su modelo matemático • Expresar matemáticamente un conjunto de requerimientos o especificaciones y a posteriori diseñar

una red lineal que los satisfaga.

• Reconocer, casi por simple observación, los parámetros característicos de redes conversoras y adaptadoras de impedancia, atenuadores, filtros, ecualizadores de amplitud, de fase y de retardo

• Diseñar las redes antes mencionadas a partir de sus especificaciones básicas. • Aplicar adecuadamente las técnicas de síntesis de dipolos y cuadripolos pasivos los que luego • interconectados a amplificadores operacionales darán lugar a estructuras activas capaces de

suministrar las más variadas prestaciones.

• Interpretar ábacos, gráficos y tablas suministradas por los fabricantes, proveedores y diseñadores de redes lineales y emplearlos adecuadamente en rutinas de diseño.

• Integrar los conocimientos adquiridos en Medios de Enlace, Teoría de los Circuitos I, Señales y Sistemas y Dispositivos y por otro lado le facilitarán cursar e interpretar adecuadamente los temas relacionados con Electrónica Aplicada III, Electrónica de Potencia, Sistemas de Control, Comunicaciones.

Programa sintético:

Lugar de Bode. Amplitud y fase. Teoría de los cuadripolos. Filtros eléctricos. Teoría imagen. Teoría de la aproximación. Atenuadores y compensadores. Filtros activos analógicos. Sistemas discretos y muestreados. Usos de la transformada z. Filtros digitales. Recursivos y no recursivos.

Programa analítico:

Unidad 1: Introducción Excitación, red y respuesta. Análisis y síntesis de redes. Objetivos del análisis. Los componentes de red y sus modelos. Los elementos ideales y los reales. Hipótesis simplificativas: linealidad, concentración e invariancia en el tiempo. La transformada de Laplace y el campo frecuencial complejo. Análisis: obtención del modelo matemático a partir de la red y su verificación. Las funciones de red: funciones de excitación y de transferencia. Comentarios sobre las propiedades de sus modelos matemáticos. La normalización de redes y funciones. La síntesis intuitiva y los métodos sistemáticos Unidad 2: Análisis de redes con Amplificadores Operacionales El amplificador operacional. Modelos ideales y reales. Análisis de redes con AO ideales Amplificador inversor. Amplificador no inversor. Buffer. Amplificadores con ganancia ajustable. Amplificadores sumadores. Amplificador diferencial. Amplificador de instrumentación. Amplificador integrador y derivador. Amplificador de trasconductancia. Multiplicadores y divisores de impedancia. Multiplicador de impedancia paralelo y serie. Simulador de inductancia. Rotador de fase de primero y segundo orden. Conversor de Impedancia negativa. GIC y FDNR Unidad 3: Filtrado analógico Activo Implementación mediante redes activas. Ventajas y limitaciones de los filtros activos. Transferencias de primero, segundo y tercer órden. Estructuras de ganancia infinita y realimentación simple. Estructuras de ganancia infinita y realimentación múltiple: estructuras de Rauch. Estructuras de ganancia finita y realimentación simple: estructuras de Sallen-Key. Estructuras de variables de estado. Biquad ”. Síntesis de transferencias de órden superior. Concepto de la síntesis en cascada. Diseño utilizando Matlab. Unidad 4: Teoría moderna de filtros Introducción. Comentarios acerca de las diversas técnicas y tecnologías. Ventajas y limitaciones. Especificaciones. Técnicas de aproximación: Butterworth, Chebyshev, Bessel, Cauer.... Comparación entre las distintas técnicas de aproximación. Respuesta transitoria. Retardo de grupo. Aplicaciones con matlab. Obtención de la función transferencia. Los procesos de síntesis. Concepto de sensibilidad. Unidad 5: Análisis y Síntesis de Funciones de red Cálculo de las diferentes partes de una función de red. Evaluación de una función de red a partir del conocimiento de una parte de ella. Amplitud, fase y retardo. Modos de representación. Gráficos logarítmicos y polares. Diagramas de Bode. Unidad 6: Filtros digitales

Señales y sistemas digitales. Proceso de muestreo de una señal continua. Cuantificación y codificación. Comparación entre sistemas discretos y continuos. Transformada z. Transformación del plano s al plano z. Respuesta de un filtro discreto. La transformación bilineal y sus aplicaciones. Respuesta impulsiva finita e infinita. Comentarios sobre su realización. Diseños de filtros FIR. Empleo de ventanas. Diseño de filtros IIR por el método directo. Determinación del orden del filtro. Diseño de filtros IIR pasa bajos, pasa banda y elimina banda. Empleo de Mat Lab como ayuda en el análisis y diseño de redes. Unidad 7: Síntesis de funciones de excitación Propiedades del modelo matemático que caracteriza a una función de excitación. La función real positiva. Los polinomios de Hurwitz. Propiedades de las funciones reactivas puras. Síntesis de dipolos LC. Métodos canónicos: Foster y Cauer. Concepto de remoción total de un polo. Concepto de remoción parcial de un polo. Dipolos no canónicos. Solución analítica y gráfica Propiedades de las funciones de excitación con pérdidas. Síntesis de dipolos RC y RL. Métodos canónicos: Foster y Cauer. Concepto de remoción total de polo y parte real. Interpretación gráfica. Dipolos no canónicos. Concepto de remoción parcial de polo y parte real. Solución analítica y gráfica. Síntesis de dipolos RLC. Síntesis por remociones sucesivas. Unidad 8: Teoría de Cuadripolos Definición de cuadripolo y convención de signo. Parámetros z,y,h,g. Parámetros de la matriz transmisión. Condiciones de simetría y reciprocidad. Cálculo e interrelación de parámetros.. Transformación de redes. Interconexión de cuadripolos pasivos. Estructuras T puenteada, doble T, Láttice. Trasformación de redes desbalanceadas a balanceadas. Matriz admitancia indefinida (MAI). Propiedades. Aplicación al cálculo de funciones de excitación Aplicación al cálculo de transferencias Unidad 9: Síntesis de Filtros Activos Matrices de fuentes controladas. Implementación con amplificadores operacionales. Definición e implementación de conversores de impedancia: NIC, GYR, GIC, FDNR. Interconexiones con conversores y redes pasivas. Síntesis directa de filtros activos. Método de Linvill. Método de Yanagisawa. Método basado en el empleo de un girador. Método basado en el empleo de un girador. Síntesis en cascada de filtros activos. Comparación de los distintos métodos. Unidad 10: Síntesis de Filtros Pasivos Estudio de las funciones transferencias. Orden de una función transferencia. Ceros de transmisión, su ubicación en el plano complejo y forma de generarlos. Transferencias de mínima fase. Diagramas polos-ceros. Síntesis de funciones transferencia sin pérdidas. Cuadripolos LC. Condiciones de realizabilidad. Trasferencias en vacío y cargadas. Síntesis mediante redes escalera. Síntesis mediante redes láttice simétricas y compactas. Síntesis de transferencias simplemente cargadas. Síntesis de transferencias doblemente cargadas. Síntesis de transferencias con pérdidas Unidad 11: Teoría Imagen Caracterización de cuadripolos mediante parámetros imagen. Redes iterativas. Definición de impedancia iterativa, imagen y característica. Función propagación. Unidades de transmisión: el Néper, el dB, el dBm, dBm0, dBv.... Ecuaciones hiperbólicas de un cuadripolo. Aplicación al caso de cuadripolos simétricos y adaptados. Caso de cuadripolos desadaptados. Pérdidas por desadaptación. Pérdidas de inserción. Factores y coeficientes de reflexión. Relación de onda estacionaria. Pérdida de retorno. Coeficientes de reflexión y transmisión, en tensión y en potencia. Obtención de la expresión de diseño de cuadripolos reactivos puros doblemente cargados. Parámetros S. Impedancia de referencia. Definición de parámetros e interpretación de los mismos. Condiciones de medición. Conversión de parámetros. Cálculo de parámetros en cuadripolos elementales

Unidad 12: Teoría Clásica El filtro ideal y el filtro real. Principio de funcionamiento. Bandas de paso y detenida, frecuencia de corte, pérdida de inserción, discriminación. La teoría clásica de filtros. Impedancia característica de una red de reactancias puras, absorción de potencia. Función propagación. Criterios para determinar las bandas de paso y detenidas. Las redes escalera como filtros. Estructura k-constante pasa bajo. Características de atenuación y fase. Limitaciones de los filtros k-constante. Estructuras m-derivadas. Características de atenuación y fase. Frecuencia de atenuación infinita. Medias secciones adaptadoras. Transformación pasa bajo - pasa alto, pasa bajo - pasa banda. Unidad 13: Atenuadores y compensadores Atenuadores resistivos simétricos y no simétricos. Atenuadores de resitencia constante. Atenuadores a diodos PIN. Filtros reactivos de resistencia constante. Filtros pasatodo de primer y segundo orden. Ecualizadores de amplitud y fase.


Tipo de actividad Carga horaria total en hs. reloj

Carga horaria total en hs. cátedra

Teórica 64 80






% Carga horaria total curricular

Lugar de desarrollo

Teórica 50 Aula

Resolución de problemas: abiertos de ingeniería (incluye clase de repaso y parcial)

18.75 Aula

Proyecto y diseño 12.5 Aula

Formación experimental: 18.75 Laboratorio

Estrategias Metodológicas:

· Modalidades de enseñanza empleadas según tipo de actividad (teórica-práctica) Dictado teórico-práctico tratando de ayudar a entender el manejo de las más variadas herramientas de análisis y síntesis de redes lineales y obligando al alumno a la lectocomprensión y la integración. Ilustración a través de problemas concretos (interpretación, planteo, solución, discusión, conclusiones...)


Fundamentalmente pizarrón y diálogo. Si es posible y eventualmente como herramienta de verificación software (exclusivamente en blanco) y cañón electrónico.

Metodología de Evaluación:

Modalidad Se pondera la interpretación, el planteo, la lógica deductiva y la exactitud de los cálculos. Estos ingredientes deben estar presentes al unísono para merecer la aprobación. Resolución de problemas (planteo, solución, discusión, conclusiones...) Requisitos de regularidad Se efectuarán dos evaluaciones parciales durante el año lectivo. La primera involucrará temas correspondientes a los módulos 1, 2 y 3 y la segunda incluirá temas de los módulos 4, 5 y 6. Durante los meses de diciembre y febrero se podrán recuperar las evaluaciones perdidas Un parcial se pierde por ausencia o reprobación y se asignarán para su recuperación cuatro fechas no pudiéndose recuperar más de un examen parcial por fecha. Un examen parcial se podrá recuperar como máximo en dos oportunidades. Para aprobar los trabajos prácticos es imprescindible aprobar los dos exámenes parciales y tener firmada la carpeta de informes. La carpeta de informes es personal y deberá contener, además de los datos del alumno y su ubicación en la cátedra, el programa de la materia, la guía de TP, los parciales aprobados y/o reprobados y las tareas que oportunamente le asignará la cátedra El tipo de tareas es variado y puede involucrar la resolución de problemas, la traducción de un tema específico asociado a la materia, la verificación de un problema mediante el empleo de un simulador, la implementación de una red y su verificación a través de mediciones en laboratorio ...

La evaluación final estará a cargo de los Docentes del curso quienes indagarán sobre cualesquiera de los temas que integran el programa cuidando que los métodos de evaluación sean coherentes con la metodología utilizada en el diseño de las actividades. En todos los casos se tratará de evaluar la comprensión del tema, la capacidad lógica-deductiva y finalmente la exactitud de los resultados. Criterio de evaluación La evaluación forma parte del proceso enseñanza-aprendizaje y no debe ser pensada como una valla o un obstáculo a atravesar con el objeto de aprobar una materia. Es el momento en el cual el estudiante y el docente sabrán a ciencia cierta si su tarea ha sido efectiva y si han alcanzado los objetivos abarcados. Constituye el momento en el que el alumno “prueba” los conocimientos y habilidades intelectuales adquiridas y recibe del docente una retroalimentación destinada a introducir los factores correctivos que correspondan. En consecuencia los más importante no es la nota colocada en una cartelera sino la devolución de la prueba con todos los comentarios del docente para saber qué es lo correctamente aprendido y aquello que se deberá reforzar, corregir o estudiar nuevamente. El criterio de aprobación es la certeza de que lo aprendido alcanza para no tener problemas en el resto de la carrera o en la vida profesional ya que los errores cometidos se restaurarán con la sola lectura de las indicaciones del docente. Cuando esto no ocurra será necesario recuperar el examen parcial o si no quedan más instancias para ello recursar la materia. Pero en ningún caso debe generarse una carga emocional. No aprobar no debe afectar el buen nombre y la dignidad del alumno o del docente que le enseñó. Debe ser considerado un hecho normal en el proceso educativo ya que también se aprende de los errores. La evaluación, entendida como parte del proceso enseñanza-aprendizaje, debe ser concebida junto con la planificación. No es una actividad que se piensa al final del ciclo como si fuera un filtro pasa – no pasa. Tampoco se debe elaborar improvisadamente un rato antes del examen. Merece ser concebida reflexivamente con el fin de

• Mejorar el proceso enseñanza-aprendizaje

• Modificar el plan de acción diseñado al realizar la planificación

• Programar acciones correctivas o de esfuerzo si los errores de los estudiantes son generalizados.

• Estimular en los estudiantes hábitos de autoevaluación que le serán útiles para el ejercicio de la profesión.

Los exámenes parciales sirven para evaluar técnicas de resolución en profundidad o conceptos con mucho detalle. Mientras que los exámenes finales permiten evaluar la integración de temas y si han sido adquiridos los criterios de selección del método más adecuado.

ARTICULACIÓN HORIZONTAL Y VERTICAL CON OTRAS MATERIAS Describir la articulación con otras materias y las acciones, reuniones, comisiones en las que participa el equipo docente para trabajar sobre la articulación vertical y horizontal de los contenidos y la formación Si bien no se trata de una materia integradora por definición, lo es por su inserción en la curricula ya que

· Utiliza las herramientas desarrolladas en Análisis de Señales y Sistemas como son las Transformadas de Laplace y Z para la concreción, por ejemplo, de filtros analógicos y digitales.

• Emplea las herramientas de análisis desarrolladas en Teoría de los Circuitos I y además de complementarlas le agrega las de síntesis de redes lineales pasivas y activas.

• Al desarrollar los temas relacionados con los parámetros imagen refuerza los conceptos de adaptación, impedancias imagen y características, coeficientes de transmisión, coeficientes de reflexión, pérdida de retorno, relación de onda estacionaria ... vistos en Medios de Enlace.

• Suministra herramientas de análisis vinculadas con la estabilidad de redes como son las debidas a Bode y Nyquist , la relación entre ubicación polos-ceros de una función de red y sus márgenes de estabilidad, los gráficos de flujo de señal ... que se emplearán en Teoría de Control.

• Suministra las herramientas de análisis para resolver redes con Amplificadores Operacionales y la interconexión de cuadripolos activos o redes realimentadas las que se emplearán en Electrónica

Aplicada II.

• Se presentan los principios de funcionamiento y los criterios de diseño de redes adaptadoras de

impedancia, conversoras de impedancia, filtros y ecualizadores...que se utilizarán a posteriori en Sistemas de Comunicaciones y Electrónica Aplicada III

La materia marca una notoria transición de nivel debido a que desde la primer clase se le presenta al alumno el problema de la síntesis, destacando el rol de esta disciplina en su futuro como ingeniero. Se le recalca al alumno que ha llegado el momento de pensar, imaginar y proponer soluciones y probablemente esta responsabilidad que hasta el momento no le han concedido, los complique y desmoralice en una primera instancia. Ante un problema concreto tratan de utilizar todo el arsenal matemático que disponen, pero impensadamente, sin darse cuenta que la solución pasa más por el ingenio que por una potente calculadora y si no desesperan seguramente que con el apoyo de los docentes descubrirán como en las cosas simples están las grandes verdades

Bibliografía:

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Amplificadores Operacionales y circuitos integrados lineales. R. Coughlin – F. Driscoll. Prentice hall EEUU 1999 ISBN 9789701702673

Amplificadores Operacionales y circuitos integrados lineales. Fiore James M. Ed. Parainfo España2002/2004 ISBN 9788497320993

Apuntes (Biblioteca FRBA) Alberto J. Araujo

Apuntes (Biblioteca FRBA) Sigfredo Pagel

Circuitos integrados y dispositivos semiconductores. G. Deboo – C. Burrous. Ed McGraw-Hill EEUU 1979 ISBN 9788426701954

Circuitos eléctricos. J. W. Nilsson. España : Pearson 2011 Prentice Hall 2007 ISBN 9788420544588

Design of analog filter. R. Schaumann – M. Van Valkemburg. Oxford University Press,Reino Unido 2009 ISBN 978-0195373943

Digital filters: analysis and design. Andrea Antoniou. McGraw-Hill EEUU 2002 ISBN 978-0072432817

Electric filter. Hasler Neyrinck. Artech House EEUU 1986 ISBN 978-0890061862

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Synthesis of passive networks. E. Guillemin. Krieger EEUU 1977 ISBN 9780882754819

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Implementing IIR / FIR filters with Motorola´s DSP DSP56000/DSP56001 (Motorola digital signal processors) John Lane. Motorola; EEUU Rev edition (1991) ASIN: B0006P0ITC

Communication Engineering. W. Everitt y G. Anner. McGraw; New York, 3Rev Ed edition (1956) ISBN 978-0070197787

Introduction to modern network synthesis. Van Valkemburg. John Wiley & Sons Inc EEUU (June 1960) ISBN 978-0471899914

Priciples of active network synthesis and design. Daryanani Gobin. Wiley EEUU 1976 ISBN 978-0471195450

Linear integrated network. G. Moschytz. Van Nostrand Reinhold Company EEUU 1975 ISBN 978-0442255824

Métodos de síntesis de redes lineales. W. Warzanskyj. Editores: Madrid: E. T. S. de Ingenieros de Telecomunicación, Departamento de Publicaciones, D.L. 1974/1977/1983. ISBN: 9788460064787

Manual para ingenieros y técnicos. A. Seidman- M.Kaufman. McGraw-Hill EEUU 1992 ISBN 9684227760 Network analysis and synthesis. L. Wienberg. R. E. Krieger Pub. Co EEUU (1975) ISBN 978-0882753218

Network synthesis. N. Balabanian. Prentice-Hall EEUU 1958 ASIN: B0000CK4P0

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Passive network synthesis. Storer James. McGraw EEUU 1957 ASIN: B000JZFGC8

Correlativas:

Para cursar:

Cursada: Teoría de Circuitos I

Análisis de Señales y Sistemas

Aprobada: Física II

Análisis Matemático II

Para rendir:

Aprobada: Teoría de Circuitos I

Plan 95 Adecuado

MÁQUINAS E INSTALACIONES ELÉCTRICAS -

Área: Electrónica Bloque: Tecnologías Básicas

Nivel: 4to Tipo: -OBLIGATORIA

Modalidad: ANUAL

Carga Horaria total. Hs Reloj 96 Hs. Cátedra: 128

FUNDAMENTACIÓN La materia se encuentra en el Bloque Curricular de Tecnologías Básicas, es de carácter obligatorio y se cursa anualmente con una carga horaria de 4 horas semanales. Por su contenido, integra los conocimientos básicos que debe poseer un Ingeniero Electrónico debido a su importante relación con los sistemas de control para máquinas y accionamientos, como así también los componentes necesarios para su instalación. Esto le permitirá desarrollar con mayor eficiencia su rol profesional. Los alumnos, al aprobar esta materia: (1) Comprenderán el funcionamiento y metodología de análisis de las máquinas eléctricas, acordes a las funciones en que serán utilizados, con fundamentos técnicos, económicos y sociales; (2) Comprenderán el funcionamiento y componentes de una instalación eléctrica de baja tensión, acordes a las funciones en que serán utilizados, con fundamentos técnicos, económicos y sociales, (3) Poseerán habilidades que les permitan seleccionar, dimensionar, interpretar, juzgar, calcular y modificar los componentes de una instalación eléctrica; (4) Tendrán actitudes que los predispongan al cumplimiento de las normas y reglamentaciones vigentes en los equipamientos y tomar los recaudos de seguridad necesarios;

(5) Adquirirán actitudes de responsabilidad en asistencia, cumplimiento de compromisos, fechas y horarios.

OBJETIVOS Aplicar la metodología de análisis de los transformadores y máquinas eléctricas rotativas y sus aplicaciones.Seleccionar y dimensionar los componentes de una instalación eléctrica de baja tensión.Adquirir los elementos para el análisis de la corrección del factor de potencia.Desarrollar los objetivos anteriores, en sus distintas alternativas, con fundamentos técnicos y económicos.Desarrollar la formación por sobre la información.Centrar el aprendizaje en el tratamiento de los problemas básicos de la profesión, evitando el distanciamiento entre la formación y el ejercicio profesional.Interpretar y utilizar los catálogos y hojas técnicas de máquinas y componentes de las instalaciones eléctricas.Incorporar la utilización de herramientas informáticas. Conocer la actualidad industrial. Desarrollar habilidades intelectuales que favorezcan el pensamiento reflexivo, crítico y creativo, en un marco de participación e integración.


• Transformadores de potencia.• Máquinas de corriente continua.• Máquinas de campo rotante.• Motores universales. • Motores paso a paso. • Servomotores.• Instalaciones eléctricas en BT.• Corrección del factor de potencia.

· Contenidos analítico

1.- INTRODUCCIÓN.

1.1.- Sistemas trifásicos. Casos de resolución. 1.2.- Leyes fundamentales para máquinas eléctricas. Calentamiento. Aislantes. Potencia intermitente y permanente. Tipos de servicio.

1.3. Circuitos magnéticos (CC y CA). Normas para máquinas eléctricas.

2.- TRANSFORMADORES.

2.1.- Magnitudes eléctricas y magnéticas. Caso ideal. Caso real. 2.2.- Funcionamiento en vacío y en carga. Circuitos equivalentes. Diagramas. 2.3.- Regulación Rendimiento. Transformadores trifásicos. 2.4.- Grupos de Conexión. Auto transformadores.

3.- MAQUINA ASINCRONICA.

3.1.- Funcionamiento, conexiones. Circuito equivalente. 3.2.- Potencia. Cupla. Diagrama de Heyland. 3.3.- Curvas de funcionamiento. Arranques. 3.4.- Motores monofásicos: Funcionamiento. Tipos. Curvas.

4.- MAQUINA SINCRONICA.

4.1.- Femi. Diagramas. Reacción de armadura. Curvas características generador. 4.2.- Imp. sincrónica. Paralelo de alternadores: en vacío y distribución de la carga. 4.3.- Motor: potencia, cupla, arranque. Aplicaciones.

5.- MAQUINA DE CORRIENTE CONTINUA.

5.1.- Fem. Reacción de armadura. Conmutación. 5.2.- Características de generadores. Comparación. Paralelo de generadores. 5.3.- Características de motores. Potencia. Cupla. Arranque. Rendimiento.

6.- MOTOR PASO A PASO.

6.1.- Tipos convencionales y sin escobillas. 6.2.- Tacómetros: Tipos. Funcionamiento.

7.- SERVOMOTORES.

7.1.- Tipos. Funcionamiento. Curvas.

8.- INSTALACIONES ELECTRICAS INDUSTRIALES.

8.1.- Tipos de redes y de cargas. Esquemas trifilares y unifilares. Puesta a tierra. 8.2.- Corrientes de cortocircuito: cálculo, efectos térmicos y electrodinámicos. 8.3.- Luminotecnia. 8.4.- Corrección del factor de potencia.

9.- INSTALACIONES PARA BAJA TENSIÓN.

9.1.- Cables: cálculo, selección e instalación.9.2.- Tableros. Dispositivos de comando: interruptores, botoneras, relés, límites de carrera. 9.3.- Funcionamiento de circuitos de potencia y auxiliar: local, remoto, inversión de marcha, contactos de seguridad cruzada.9.4.- Selección e instalación de: interruptores, seccionadores, contactores, protección térmica y magnética.9.5.- Arranques automatizados de motores: estrella-triángulo, auto transformador, resistencias rotóricas.




hs. cátedra

Teórica 53 70







· Modalidades de enseñanza empleadas según tipo de actividad (teórica-práctica)En la metodología propuesta y empleada hasta el momento con buen resultado (a través de comentarios de los alumnos), si bien se da un conocimiento general para que el alumno no se vea sorprendido en la vida profesional, y además despierte interés hacia el autoaprendizaje, en el curso se trabaja con mayor profundidad sobre algunos aspectos de las máquinas y aparatos que se requieren en las asignaturas con temas de potencia, control e industrial.

El análisis de éstos se dirige de manera que el alumno adquiera capacidad para interpretar, comprender y utilizar los mismos en esas asignaturas.

Uno de estos aspectos es anticiparle y advertirle las modificaciones en la performance de las máquinas al ser alimentadas por formas de onda no senoidal. Posteriormente al cursar las asignaturas de niveles superiores tomará conocimiento del tema con mayor profundidad.

Las características de los temas de la asignatura Máquinas e Instalaciones Eléctricas, hace que permanentemente se asocie la teoría con la práctica. Esto permite que el alumno participe en la

clase. Aprovechando que muchos alumnos presentan en el curso problemas asociados a la materia, que tienen en sus trabajos, se da a muchas de las clases características de seminario.

Al comienzo del año es necesario dedicar un tiempo al estudio de circuitos trifásicos, de forma que el alumno tenga continuidad en los conocimientos necesarios para el estudio de máquinas eléctricas.

A efectos de la ejecución y presentación de los informes de los Trabajos Prácticos, se divide el curso en grupos de 4 a 6 alumnos.

Sobre Instalaciones Eléctricas de BT se hace un trabajo práctico de gabinete donde el alumno hace un cálculo de una instalación sencilla, pero que sea conceptual y formativa, y presenta un informe. Como parte de este TP se realiza un cálculo de compensación de factor de potencia.

En Laboratorio, y de acuerdo a los recursos disponibles, se hace un TP para cada tipo de máquina visto. La presentación del informe correspondiente es obligatoria por grupo.

En la actualidad existen en el mercado laboratorios de ensayo de máquinas eléctricas de baja potencia (1/4 HP) y de software de simulación de las mismas, donde las mediciones se hacen por adquisición de datos e instrumentos virtuales. Estos recursos permiten abreviar notablemente los tiempos de aprendizaje y transmitir eficazmente los conceptos. De contar en el futuro con ellos, se podría profundizar en los temas que hacen a los accionamientos e instalaciones.

Si bien la Cátedra cuenta con guías, que son una recopilación de trabajos de varios autores, se incentiva el uso de la bibliografía, que en esta asignatura es muy amplia y queda poco por agregar en forma novedosa, salvo la orientación necesaria para la Carrera de Ingeniería Electrónica.


Se utilizarán, tanto en el Laboratorio como en el aula y según disposición, distintos tipos de máquinas y sus correspondientes partes despiezadas, como así también de componentes de las instalaciones eléctricas de baja y media tensión. Disponemos, adicional a la pizarra, de retroproyector, cañón proyector, acceso a Internet y al aula de video.

EVALUACIÓNModalidad Se realizan tres exámenes parciales, con sus recuperatorios, sobre teoría y práctica y una evaluación sobre el informe de cada Trabajo Práctico.

Los resultados de las evaluaciones, el intercambio de ideas y opiniones sobre el curso con los alumnos, permite realizar una realimentación con vistas a una posible mejora.Requisitos de regularidadEl alumno alcanza la regularidad cumpliendo con la asistencia a las actividades y aprobando los tres exámenes parciales (nota mínima 4) y los informes de los TP realizados (carpeta completa individual).Requisitos de aprobaciónLa asignatura se aprueba rindiendo un examen final integrador con una nota mínima de 4 (cuatro). Articulación Horizontal y Vertical con otras materiasEn el 4º Nivel hay dos materias integradoras que son Medidas Electrónicas I y Técnicas Digitales II. Con ambas se relacionan los temas, según se trate de analógicos o digitales respectivamente.

En el 5º Nivel se relaciona con Electrónica de Potencia y Sistemas de Control.

En el 6º nivel con Proyecto Final y otras como Control de Procesos, Sistemas de Control Aplicado, Control

Numérico, Robótica y Electrónica Industrial.

Los requisitos de correlativas son los siguientes:

1) Para cursar se requiere:

Teoría de los Circuitos I (3º Nivel) Cursada

Análisis de Señales y Sistemas (2º Nivel) Aprobada

Física II (2º Nivel) Aprobada

2) Para rendir se requiere haber aprobado Teoría de los Circuitos I (3º Nivel).

A su vez, Máquinas e Instalaciones Eléctricas es correlativa de las siguientes materias obligatorias:

Sistemas de Control (5º Nivel)

Electrónica de Potencia (5º Nivel)

Proyecto Final (6º Nivel)

En el transcurso del año 2011 se iniciará, según actividades acordadas en las reuniones de 2010, la implementación de la articulación de la asignatura dentro de su área de manera de aportar un valor agregado adicional a la formación de los alumnos que cursarán Electrónica de Potencia y Sistemas de Control.


Unidad TemáticaDuración

en hs cátedra

Circuitos Trifásicos 8

Generalidades sobre máquinas eléctricas, calentamiento, potencia, servicios 8

Transformadores monofásico y trifásicos 24

Máquina asincrónica 12

Máquina sincrónica 8

Máquinas de corriente continua 12

Motores monofásicos 4

Motor paso a paso 4

Servomotores de corriente continua y alterna 4

Instalaciones Eléctricas 28

Evaluaciones 16


ASOCIACIÓN ELÉCTRICA ARGENTINA - AEA 90364, Parte 7, Sección 771. (2006). Reglamento sobre ejecución de instalaciones eléctricas en inmuebles, oficinas y locales unitarios. Buenos Aires.FRAILE MORA, J. (2008). Máquinas Eléctricas. Madrid: Mc Graw-Hill. FITZGERALD, A. E; KINSGLEY, C.; UMANS, S. (2004). Máquinas Eléctricas. Madrid: McGraw-Hill.IRAM e IEC. Recopilación de normas sobre Máquinas e Instalaciones Eléctricas. Buenos Aires.LEVY, R. R. (2007). Diseño, Proyecto y Montaje de Instalaciones Eléctricas Seguras. Buenos Aires: Universitas LibrosMALLONEY, T. J. (1997). Electrónica Industrial Moderna. México: Prentice Hall Hispanoamérica.

SOBREVILA, M. (2000). Máquinas Eléctricas – Nivel Inicial. Buenos Aires: Alsina.SOBREVILA, M. (2010). Instalaciones Eléctricas. Buenos Aires: Marymar.VARIOS. Hojas de datos de fabricantes de Máquinas e Instalaciones Eléctricas.WEB DE INTERÉS:

- www.schneider-electric.com- www.prysmian.com.ar- www.cambre.com.ar- www.enre.gov.ar


GRAY, A. (1974). Teoría de las Máquinas Eléctricas. Buenos Aires: Eudeba. KOSTENKO, M.P. y PIOTROVSKY, L.M. (1979). Máquinas Eléctricas (2ª ed.). Moscú: Mir. LIWSCHITZ-GARIK, M.; WHIPPLE, C.C. (1976). Máquinas de Corriente Continua. Barcelona: CECSA.LIWSCHITZ-GARIK, M.; WHIPPLE, C.C. (1976). Máquinas de Corriente Alterna. México D.F: CECSA.ROLDÁN VILORIA, J. (2006). Aparamenta Eléctrica y su Aplicación. Madrid: Creaciones Copyright.SCHNEIDER ELECTRIC. (2008). Guía de Diseño de Instalaciones Eléctricas. Disponible en: http://www.schneiderelectric.es/sites/spain/es/productos-servicios/distribucion- electrica/descarga/guia-diseno-instalaciones-electricas.pageSEIP, G. (1989). Instalaciones eléctricas. Madrid: Dossat.

http://www.enre.gov.ar/

Plan 95 Adecuado

SISTEMAS DE COMUNICACIONES

Área: SISTEMAS DE COMUNICACIONES Bloque: TECNOLOGIAS BASICAS

Nivel: CUARTO Tipo OBLIGATORIA

Modalidad ANUAL

Carga Horaria total. Hs Reloj 96Hs. Cátedra-----128-----------------

FUNDAMENTACIÓN Teniendo en cuenta que se trata de una asignatura de introducción a los sistemas de comunicaciones, de acuerdo con la bibliografía básica utilizada en la mayor parte del mundo y el plan de estudios vigente, el énfasis está puesto en la comprensión de los sistemas de modulación, los distintos sistemas múltiplex que en base a ello se realizan y su comportamiento frente a la relación entre la potencia de la señal y la potencia de ruido y sus respectivos anchos de banda. Como conclusión e integración se estudia la teoría de la información con un nivel de abstracción que permita el abordaje de nuevos temas pero al mismo tiempo con un nivel de especificidad que facilite y muestre su aplicación a recientes sistemas prácticos y servicios que se brindan en la actualidad

OBJETIVOS Conocer los principios teóricos y las herramientas de cálculo necesarias para la comprensión y el análisis de los sistemas de comunicaciones de tipo analógico y digital.que soportan los servicios: Comprender los diversos sistemas de comunicaciones, particularizando en casos reales como frecuencias, tipos de modulación y ancho de banda de los mencionados sistemas (FM y AM Broadcasting, comunicaciones personales tipo Handy o BLU , cuando y por qué usar FM o PM, celulares, etc.)

CONTENIDOS· Contenidos mínimos (programa sintético)• Introducción a los sistemas de comunicaciones• Análisis de señales y sistemas lineales• Modulación lineal • Modulación exponencial• Modulación de un tren de Pulsos • Modulación y Transmisión Digital• Ruido en receptores de Comunicaciones• Ínter comparación de Sistemas de Modulación• Teoría de la Información• Modulación de Espectro Expandido (Spread Spectrum)• Introducción a OFDM (orthogonal frecuency-deviation multiplexing

· Contenidos analíticos

Unidad 1 Introducción

• Conceptos generales básicos de los sistemas de comunicación electrónica• Concepto y uso racional del espectro• Organismos de normalización nacionales e internacionales.

Unidad 2 Análisis de señales eléctricas mediante la serie exponencial y la transformada de Fourier.

• Espectros de amplitud y fase. Densidad espectral – Teorema de Parseval.• Propiedades de la Transformación de Fourier. Teorema de convolución en el tiempo y en

frecuencia. Convolución gráfica, ejemplos.• Transformadas en el límite. Función impulso. Transformadas de funciones periódicas. La función

muestreo ideal. Espectros.• Espectros de potencia. Correlación y auto correlación. Correlación e incoherencia. Función densidad

espectral de potencia.• Transformada de Hilbert. Respuesta al impulso del desfasados en cuadratura(DEC). La función

analítica. Deducción de la expresión analítica de BLU.

Unidad 3 Modulación Lineal

• Modulación lineal : análisis de los distintos tipos: AM; DBL: BLU; Banda lateral vestigial: su aplicación en televisión. Distintos tipos de moduladores: balanceado, en anillo, de producto, por desplazamiento de fase,

• Formas de onda, expresiones analíticas, espectros de frecuencia, anchos de banda y potencias.• Detectores lineales: distintos tipos. Detección sincrónica: errores de frecuencia y fase en DBL y en

BLU . Conversores de frecuencia. Diagrama en bloques de Transmisores y Receptores de AM, Superheterodino, doble conversión. Aplicaciones en los distintos servicios de de comunicaciones.

• Múltiplex de frecuencia: anchos de banda, capacidad, espectros y aplicaciones.

Unidad 4 Modulación exponencial

• Modulación en frecuencia y en fase. Modulación multitono. Formas de onda, expresiones analíticas, espectros de frecuencia de banda ancha y banda angosta; anchos de banda y potencias.

• Distintos tipos de moduladores y detectores. Multiplicadores de frecuencia. Diagrama en bloques de Transmisores y Receptores.

• Transmisión y recepción de FM estereo. Aplicaciones en los distintos servicios de de comunicaciones.

Unidad 5: Modulación de Pulsos

• Teorema del muestreo. Muestreo ideal y muestreo natural. Modulación y detección de un tren de pulsos en forma analógica, diagramas en bloques. Múltiplex de tiempo. Anchos de banda.

• Modulación y detección de pulsos codificados (PCM). Error de cuantificación, relación S/N en PCM, ruido errático y umbral de error. Companding. Modulación Delta y Delta adaptativa. Diagramas en bloques, anchos de banda. Codificación de línea.

• Múltiplex de tiempo en PCM. Jerarquías, anchos de banda y tasa de información. Aplicaciones.

Unidad 6: Modulación digital

• ASK ; FSK ; PSK (s-ario) y QAM . Constelaciones. Espectros y anchos de banda. Velocidad de señalización y tasa de información. Transmisión y detección de señales digitales, diagramas en bloques.

• Errores en la detección, principales fuentes. Probabilidad de error y relación S/R.• Comparación entre las modulaciones digitales y las analógicas. Ventajas y desventajas. Aplicaciones.

Unidad 7: Ruido y Radio interferencias

• Ruido y radio interferencias. Distintas fuentes características. Ruido blanco y ruido de banda angosta, características y expresiones analíticas.

• Ruido en receptores: potencia disponible de ruido; temperatura de ruido; factor de ruido. Relación señal a ruido. Cuadripolos en cascada: fórmula de Friis. Atenuadores.

Unidad 8: Ínter comparación de Sistemas.

• Descripción estadística del ruido de banda angosta. Modelo a aplicar para modulación en banda base, parámetro de comparación.

• Obtención de las expresiones de S/R para Modulación lineal. Efectos de la inclusión de la portadora. Efecto umbral.

• Interferencia y ruido en modulación Exponencial. Obtención de las expresiones de S/R en PM y FM. Necesidad y efectos de la inclusión de la red de énfasis. Efecto umbral.

• Modulación de pulsos analógica: obtención de las expresiones de S/R. Ínter comparación.

Unidad 9: Teoría de la Información y de la Codificación

• Medida de la información. Entropía de una fuente de información. Fuentes discreta: con memoria y sin memoria. Probabilidades Condicionales. Redundancia. Tasas de información. Códigos distintos tipos: clasificación. Longitud. Código compacto. Códigos de detección de error.

• Canal de comunicación. Capacidad del canal con ruido. Ancho de banda e intercambio con la relación S/R. Capacidad máxima. Expresión de Hartley-Shannon.

• El sistema ideal de comunicaciones. Comparación con los demás sistemas estudiados.

Unidad 10: Modulación de espectro expandido

• Su aplicación a CDMA. Acceso Múltiple por División de Código. Correlación de dos señales.• Transmisión en secuencia directa. Transmisión por salto de frecuencia• Introducción a OFDM (orthogonal frecuency-deviation multiplexing)




hs. cátedra

Teórica 67 90




Proyectos y diseño



· Modalidades de enseñanza empleadas según tipo de actividad (teórica-práctica) Para el desarrollo del curso se utiliza la exposición a cargo del profesor combinada con la resolución por parte de los alumno de problemas directamente vinculados con los temas vistos como una de las formas de repaso y fijación de conceptos fundamentales y de interacción con el docente.Esta participación activa del alumno es potenciada tanto a través de preguntas sobre la exposición como de la creación de espacios para el comentario de visitas realizadas a las exposiciones técnico-industriales que se efectúan normalmente en nuestro medio.Dentro de las posibilidades del curso se trata de organizar exposiciones breves de los alumnos vinculados a empresas y organizaciones ocupadas en temas conectados con la materia.Al terminar cada unidad de enseñanza se realiza un trabajo práctico consistente en la resolución de ejercicios que requieren la aplicación de los conceptos adquiridos en las clases teóricas. El promedio es de 3 clases teóricas por cada trabajo práctico.Además se implementa anualmente una clase práctica de laboratorio, en la que aprovechando el instrumental disponible los alumnos puedan visualizar formas de onda y espectros de señales moduladas que les permitan sacar sus propias conclusiones.De acuerdo con los objetivos de la carrera del plan de estudios vigente en la UTN ,el desarrollo de los distintos tópicos pone énfasis en los aspectos básicos , pero estudiándolos en relación con las aplicaciones vigentes en la actualidad y presentando ejemplos de esquemas circuitales que permitan una mas rápida inserción laboral. Como metodología del desarrollo del curso se utiliza la exposición a cargo del profesor, combinada con la resolución , por parte de los alumnos, de problemas vinculados muy directamente con los temas vistos , como forma de repaso , fijación y profundización de conceptos fundamentales y de incentivar una mayor interacción docente alumno. Esa interacción y participación activa se trata de potenciarlas, tanto a través de preguntas sobre la exposición tutorial , como creando espacios de tiempo para que se comenten y saquen conclusiones de visitas a las exposiciones técnico-industriales que normalmente se efectúan en nuestro medio o de noticias periodísticas o novedades de revistas directamente conectadas con la asignatura. En la medida de las posibilidades y disponibilidades se organizan disertaciones breves a cargo de alumnos que trabajan en empresas y organizaciones que se ocupan en temas conectadas con la materia.Para las clases de problemas se ha planeado, a partir de este año, incorporar el análisis y el comentario de hojas de especificaciones de algún producto con su correspondiente Norma técnica de manera de conectar alumnos con herramientas que tendrán que usar en su futura actividad profesional. Dado el carácter eminentemente regulado de las comunicaciones , con el mismo fin se les informa de los órganos correspondientes, tanto nacionales como internacionales, especialmente los vinculados con el cuidado del medio ambiente y el espectro electromagnético. La realización del mayor número de tareas posibles en forma grupal, especialmente problemas, tiende a contribuir para la formación del trabajo en equipo .La realización de una práctica de laboratorio con moderno instrumental permite acercar a los alumnos a elementos muy utilizados en la futura práctica profesional.Los nuevos conocimientos que se incorporan constantemente a esta disciplina y los rápidos cambios tecnológicos hacen particularmente difícil mantener actualizado el programa, pues el tiempo disponible es limitado y existen una serie de conceptos básicos que no pueden dejar de verse. Se trata de transmitir entonces la necesidad de la educación continua a través de asistencia a cursos de actualización, estudio por cuenta propia y asistencia a exposiciones y conferencias. Además, al menos un tema de la materia deben ser estudiados por cuenta propia, para lo cual se provee bibliografía y consultas para evacuar las posibles dudas -


--Guía de trabajos prácticos distribuidas por Internet.---------------------------------------------Apunte teórico de la materia editado por el centro de estudiantes.-------------------------- Proyección de imágenes mediante cañón electrónico y proyector de transparencias----Copia de la información proyectada en cada clase.

EVALUACIÓN

Modalidad Durante el desarrollo de las clases teóricas se busca que los alumnos resuelvan situaciones y ejemplos en el frente para evaluar su grado de comprensión.A los efectos de su promoción los alumnos deben presentar una carpeta individual con los problemas de los trabajos prácticos resueltos y el informe de la práctica de laboratorio. Aprobar dos exámenes parciales escritos (con posibilidad de recuperatorio) y el examen final oral de carácter especialmente teórico integrador con la exigencia habitual de la resolución de algún problemaRequisitos de regularidad70 % de presentismo en las clasesRequisitos de aprobaciónAprobar los dos parcialesPresentar una carpeta con la totalidad de los Trabajos prácticos realizadosAprobar el examen final

Articulación Horizontal y Vertical con otras materiasLa materia integra el área de comunicaciones y brinda conocimientos básicos para la carrera de Ingeniería Electrónica sus contenidos están conectados directamente con un importante número de asignaturas Se espera que al comenzar el curso el alumno cuente con una base matemática suficiente para interpretar los modelos de los sistemas de comunicación en especial los relacionados con el análisis espectral ( mediante las técnicas de Fourier) Además es necesario que cuente con elementos de la teoría de las probabilidades y variables aleatorias para comprender el análisis del ruido aleatorio contaminante de las señales.Es indispensable la articulación con las materias integradoras para optimizar y complementar los programas y contenidos de acuerdo a la evolución de las comunicaciones en nuestro país.Se considera importante que la cátedra pueda participar a través de su coordinador de las reuniones de docentes del área Comunicaciones que se realicen para examinar la articulación con otras asignaturas y proponer acciones correctivas en los casos que sea necesario.



1 4

2 12

3 16

4 12

5 12

6 12

7 12

8 16

9 12

10 8

BIBLIOGRAFÍA OBLIGATORIA: Ferrel .G.Stremler : Introducción a los sistemas de comunicaciones – Addison Wesley IberoamericanaNorman Abrahmson: Teoría de la Información y Codificación – Ed ParaninfoBruce Carlson: Sistemas de Comunicación – Ed Mc. Graw HillWayne Tomasi: Sistemas de Comunicaciones Electrónicas - Ed. Pearson Prentice HallSimon Haykin: Sistemas de Comunicaciones – Ed. InteramericanaLeon W. Couch : Sistemas de Comunicación digitales y Analógicos – Ed. Pearson Prentice HallMischa Schwartz : Transmisión de la Información , Modulación y Ruido – Ed. H.A.S.A.

Bibliografía Complementaria:

Lathi Introducción a la teoría y sistemas de Comunicación – Ed LIMUSATaub & Schilling Principles of Communication Systems - Ed Mc. Graw HillAndy Bateman: Digital Communications – Ed. Marcombo I.S. Gonorovski – Señales y Circuitos Radiotécnicos – Ed MIR.

Plan 95 Adecuado

ELECTRÓNICA APLICADA II

Área Electrónica Bloque Tecnologías Básicas

Nivel: Cuarto año Tipo Obligatoria

Modalidad anual

Carga Horaria total. Hs Reloj 128 Hs. Cátedra 160

FUNDAMENTACIÓN De acuerdo con:- el perfil y rol protagónico que enmarcan a la Universidad Tecnológica Nacional como una universidad nacional por excelencia, reafirmando y consolidando nuestra estructura federal comprometida en la instrucción, especialización y formación profesional así como con el desarrollo de una investigación aplicada y en el análisis y formulación de propuestas de solución de los problemas de la industria nacional, y en particular de los de carácter regional.-al perfil del Ingeniero en Electrónica, tal como se ha trazado en el Plan de Estudios en vigencia, los principales objetivos generales que marcarán el desenvolvimiento de todas las actividades de la Cátedra serán los siguientes:-Frente al contexto socio-cultural y económico imperante en nuestro país se propiciará vencer toda actitud nihilista y fomentar una permanente postura positiva y pertinente que contribuya a la formación de un profesional integral y proactivo;-Fomentar el desarrollo de toda tarea en un clima de respeto, tolerancia, solidaridad, compromiso social y pluralidad de ideas, rescatando el concepto de simetría desde el punto de vista humano-social y las asimetrías y jerarquías desde el dominio del conocimiento;-La capacidad de reflexión crítica debe conseguirse estableciendo un sistema de prioridades partiendo de la crítica a las propias actitudes y decisiones, transitando luego por las correspondientes a su grupo o campo específico para finalmente emprenderlas en otras esferas en que le corresponda actuar;-Especialmente ante los cada vez más frecuentes cambios tecnológicos, adquirir la destreza adecuada para enfrentarlos sin actitudes traumáticas con el convencimiento de incluirlos como una rutina de actualización permanente impartiendo métodos generales de estudio que faciliten el autoaprendizaje o destacando experiencias de cursos de especialización y postgrado;-Específicamente ha de lograrse el dominio de la aplicación de leyes físicas y métodos generales de la teoría de los circuitos pasivos, extendida a los dispositivos activos así como la utilización de dichos métodos para el estudio de circuitos y dispositivos con la finalidad de obtener su perfil de comportamiento;-El dominio necesario para el empleo de métodos gráficos y semigráficos de resolución así como la aptitud y habilidad para la aplicación de métodos de aproximaciones sucesivas en modo de favorecer la creatividad, tanto en la adaptación del saber adquirido a los propósitos particulares de situaciones que se planteen como al abordaje de tareas de investigación y la generación de nuevas tecnologías;-Ejercitar las habilidades dirigidas al trabajo en equipo en laboratorios con componentes e instrumentos reales y con ordenadores/programas para simulación de actualidad.

OBJETIVOS

Objetivos Generales:Conocer, entender el funcionamiento, analizar y proyectar los circuitos electrónicos amplificadores de respuesta plana y de potencia de bajas frecuencias así como las fuentes de alimentación reguladas lineales.Fijar conceptos respecto de la problemática de la estabilidad y considerar una amplia gama de aplicaciones lineales de los amplificadores operacionales.Sintetizar los conocimientos adquiridos aplicándolos al diseño de amplificadores tanto realimentados de bajo nivel como de potencia de baja frecuencia así como las fuentes de alimentación reguladas lineales, integrando conocimientos previos de matemáticas, física, teoría de los circuitos, tecnología de los componentes, electrónica, a fin de comprender la viabilidad de las diferentes soluciones.

Objetivos Específicos:Entender el funcionamiento de los sistemas y dispositivos electrónicos primarios;Adquirir una visión real y tangible de tales sistemas y dispositivos, en términos de dimensiones, intensidades de corriente, tensiones, niveles de potencia, etc. así como a las señales más comunes en la práctica profesional;Interpretar las especificaciones electrónicas principales de un producto o sistema determinado, fomentando la iniciativa para la búsqueda y correcta interpretación de la información y el empleo y familiarización con las Hojas de Datos y Manuales de componentes y dispositivos;Definir funcionalmente un dispositivo o sistema electrónico así como verificar y diseñar amplificadores con componentes híbridos (discretos e integrados);Aplicación de las técnicas y tecnologías de los circuitos integrados lineales, orientados hacia los que son comunes con los amplificadores operacionales y los reguladores lineales; dominio del proyecto de los amplificadores de potencia de baja frecuencia y de las fuentes de alimentación reguladas de lazo cerrado.


• Amplificadores realimentados.• Amplificadores operacionales.• Respuesta en frecuencia de amplificadores no realimentados.• Respuesta en frecuencia de amplificadores realimentados. Estabilidad.• Amplificadores de potencia.• Fuentes de alimentación reguladas.• Aplicaciones lineales de amplificadores operacionales (derivadores, integradores, multiplicadores,

etc.)

· Contenidos analíticos

1) CIRCUITOS AMPLIFICADORES REALIMENTADOS

Realimentación negativa. Disminución de la ganancia. Aumento de excitación para salida constante. Desensibilización del amplificador realimentado. Disminución de señales espurias al realimentar.Clasificación de los amplificadores desde el punto de vista de sus resistencias de entrada y salida.Realimentación a frecuencias bajas y medias: Topologías Tensión-serie, Tensión-paralelo, Corriente-serie y Corriente-paralelo. Vinculación de estos tipos de realimentación con la caracterización de un amplificador según la clasificación anterior.Cálculo de la impedancia de entrada y salida de amplificadores realimentados. Cálculo de la transferencia de tensión, de corriente, de transconductancia o de transresistencia.Ejemplos. Verificaciones. Proyectos.

2) APLICACIÓN DE AMPLIFICADORES OPERACIONALES

Amplificador operacional no inversor. Amplificador operacional inversor. Comparación entre características ideal/real: error dinámico.Seguidor operacional. Sumador con ganancia. Amplificador operacional diferencial. Amplificador de instrumentación.Errores estáticos en los amplificadores operacionales. Su influencia en el comportamiento a lazo cerrado. Técnicas de balance. Amplificadores operacionales CMOS rail to rail. Configuraciones diferenciales complementarias paralelo, variación de la transconductancia de la etapa de entrada.

3) RESPUESTA EN FRECUENCIA DE AMPLIFICADORES

Modelo para alta frecuencia para los transistores bipolares y unipolares. Obtención y corrección de datos a partir de los Manuales.Respuesta de frecuencia de amplificadores diferenciales-etapa emisor común para transistores integrados. Determinación de Transferencias. Diagrama de polos y ceros. resolución aplicando el método de polos y ceros y el método de Bode. Simple inspección y constantes de tiempo.Respuesta de frecuencia para una etapa base común y para colector común. Respuesta de frecuencia de multietapas. Ejemplo: Amplificador CASCODE.Relación entre la respuesta de frecuencia y la respuesta temporal para señales débiles : tiempo de establecimiento y flecha.Empleo del simulador PSpice con ordenador.

4) ESTABILIDAD DE LOS CIRCUITOS AMPLIFICADORES REALIMENTADOS – OSCILADORES

Respuesta en frecuencia de amplificadores multietapas realimentados en función del margen de fase. Determinación de la máxima realimentación posible sin afectar la estabilidad (método del margen de fase).Compensación. Su utilización para aumentar la cantidad de realimentación.Concepto del lugar de raíces. Respuesta temporal para señales débiles: estudio del sobre impulso en función del margen de fase.Osciladores. Teoría básica de osciladores. Introducción a los Osciladores COLPITS, HARTLEY , Puente de WIEN y desplazamiento de fase.

5) RESPUESTA EN FRECUENCIA DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL

Necesidad de compensación de los amplificadores operacionales. Compensación interna y externa de amplificadores operacionales.Análisis del Operacional 741, 301, etc. Error dinámico en función de la frecuencia.Aplicaciones: no inversor, inversor, sumador, multiplicador, etc.Respuesta temporal para señales fuertes: velocidad de excursión (slew rate).Diferenciador e integrador: análisis de la transferencia de señal y de la estabilidad. Amplificadores operacionales realimentados por corriente: Diferencias entre VFB y CFB, ventajas, estudio de una configuración tipica.Etapas de entrada CMOS rail to rail: configuraciones para conseguir transconductancia constante.Multiplicador Analógico: Introducción al Modemodulador Balanceado. Principio de los Lazos de Enganche de Fase. Principio de los Filtros Activos.

6) AMPLIFICADORES DE POTENCIA

Amplificadores de potencia clase A. Distorsión armónica y por intermodulación. Potencia de salida, de entrada y disipada. Rendimiento. Cálculo de disipadores.Amplificadores de potencia simétricos clase B. Distorsión. Relaciones de potencia y rendimiento.Análisis de una etapa de salida complementaria y de una cuasi complementaria. Salidas D’Arlington.Distorsión de cruce. Verificaciones y diseños. Etapa excitadora, uso del “bootstrapping” o de fuente de corriente constante. Etapa pre-excitadora. Realimentación del sistema. Sensibilidad y ajustes de la

distorsión de cruce y del recorte simétrico.Análisis de amplificadores de potencia integrados.

7) FUENTES DE ALIMENTACIÓN REGULADAS

Características de resistencia de salida, estabilización y coeficiente térmico de las fuentes de alimentación.Fuentes reguladas usando diodos Zenner.Fuentes de alimentación reguladas realimentadas. Principio de funcionamiento.Fuentes reguladas usando amplificadores operacionales. Cálculo de la resistencia de salida y del porcentaje de regulación.Reguladores monolíticos de tres terminales: de tensión de salida ajustable y de tensión de salida fija. Análisis de Circuitos Integrados tipo 723 y otros característicos .




hs. cátedra

Teórica (88) 110

Formación Práctica (40) 50

Formación experimental (24) 30

Resolución de problemas (8) 10

Proyectos y diseño (8) 10



· Modalidades de enseñanza empleadas según tipo de actividad (teórica-práctica) Frente a la alternativa de escoger los Métodos de Enseñanza la postura de la práctica docente de esta Cátedra responde a la caracterización del “profesor inquieto”, aquel que se compromete en la búsqueda permanente de la modalidad más adecuada a la situación particular que se presenta y tomando como referencia y en orden de prioridad a las particularidades del alumno, del contexto, de los contenidos y de los medios disponibles. Las estrategias que se adoptan en cada caso responden a los siguientes niveles de objetivos en el dominio cognoscitivo: CONOCER -–COMPRENDER – APLICAR – SINTETIZAR – EVALUAR. Para alcanzar los dos primeros niveles con mayor frecuencia de emplea la “Exposición dialogada” en donde el Docente expone el tema y alterna con preguntas en tanto que el Estudiante recibe el mensaje, registra los contenidos temáticos, interviene, pregunta y saca conclusiones. Para tal fin, cuando el contexto y los medios lo permiten se hace uso del conjunto Notebook/Cañón sobre todo para la proyección de Gráficos y Esquemas de Circuitos. El Docente aprovecha las “cuestiones por resolver” que surgen en el desarrollo de la exposición dialogada como disparadoras de ideas por parte de los alumnos encuadrando el subsiguiente desarrollo dentro del esquema de “Torbellino de Ideas”. Se recurre en ciertas ocasiones al empleo del método de “Estudio de Casos” cuando resulta pertinente resaltar el ingenio y la creatividad con que se han concebido ciertas configuraciones circuitales que han marcado hitos en el desarrollo tecnológico relacionado con la materia (Ejemplo: el Amplificador Operacional tipo 741). Experiencias similares al “Taller” se ponen en práctica en toda las actividades que se desarrollan en los Laboratorios, tanto de Instrumental Electrónico de Medición como el de Ordenadores Personales en donde se llevan a cabo los trabajos prácticos

previstos, tanto para el ensayo como para la simulación computarizada de circuitos y dispositivos. Durante el desarrollo de estas experiencias se estimula la expresión oral y muy especialmente la expresión escrita y la capacidad de síntesis a través del requisito de confección y presentación de Informes de Trabajos Prácticos y monografías a cargo de los alumnos. Durante el desarrollo de los diferentes temas se lleva a la práctica el Método de “Resolución de Problemas”. Efectivamente dentro del grupo de problemas que se han dividido por grupo de Unidades se incluyen aquellos caracterizados como de “verificación o análisis” en donde por aplicación de técnicas grupales y mediante la estrategia de Inducción el Docente pasa a la aplicación a un caso típico, interactúa y dialoga, en tanto que los Alumnos resuelven la aplicación, interactúa con sus pares de grupo, con el Profesor y Auxiliares, dialoga. Mediante otra categoría de Problemas, aquellos que llamamos de “proyecto” a través de la estrategia de Deducción el Docente presenta un proyecto a resolver, a partir de lo cual se limita a orientar al alumno, interactúa y dialoga con los mismos y el Alumno resuelve el proyecto, interactúa con sus pares de grupo y con los docentes (Profesor y Auxiliares).

Lo expuesto se materializa a través de la metodología que delineamos a continuación:1)Se dictan clases presenciales que cuentan con el concurso de dos docentes: uno a cargo del dictado del curso y un auxiliar responsable de las prácticas. Más allá de las responsabilidades correspondientes a uno y otro, éstos trabajan en estrecha colaboración.2)Los docentes asisten al alumno en la generación de contenidos propios a partir de materiales impresos de la cátedra y de la información apuntada en el cuaderno de clase. En otras palabras, es el alumno mismo quien produce los apuntes que le resulten convenientes para su estudio. 3)Se hacen trabajos grupales a fin de que los alumnos amplíen y afirmen los conocimientos adquiridos, amén de proveer un beneficio adicional: se aprende a trabajar en equipo y se personalizan las relaciones. Estos trabajos favorecen la interacción de los alumnos entre sí y de éstos con el docente.4)Se simulan circuitos electrónicos en PC para mejorar la comprensión de lo expuesto en clase, para obtener conclusiones a partir de la experiencia y para verificar los diseños hechos por los propios alumnos. La simulación permite al docente exponer temas que sólo pueden explicarse mostrando el circuito en funcionamiento.5)Se usa la bibliografía recomendada como medio de ampliación de lo expuesto en clase. El docente a cargo del curso provee a los alumnos de una guía de lecturas.6)Se recomienda el uso de Internet como un espacio de consulta. Es importante que el alumno descubra – si no lo ha hecho ya – el cúmulo de información disponible en la red.7)Se realizan trabajos prácticos, con un doble propósito: adquirir experiencia en el diseño de circuitos electrónicos y en la presentación de informes. El alumno debe generar material técnicamente adecuado, tanto en contenidos como en presentación.8)Se implementan circuitos reales (diseño, verificación, simulación, montaje y medición) hechos por los alumnos organizados en equipos de trabajo.


La metodología propuesta en el punto anterior se materializa a través de los recursos que se detallan a continuación:

1) Un aula espaciosa para facilitar el desplazamiento de los docentes que asisten a los alumnos en su trabajo en la clase y en lo posible mesas de trabajo para 4 personas.

2) Instrumentos para la medición de circuitos electrónicos: osciloscopios y puntas de prueba, generadores de funciones, fuentes de alimentación simétricas y/o partidas de hasta 30 Volt, multímetros y cables para conexionado. La cantidad debe ajustarse al numero de alumnos inscriptos por curso y como mínimo será de una mesa completa cada grupo de 4 (cuatro) alumnos inscriptos.3) Un espacio reservado para el material de consulta habitual de los alumnos.4) Materiales didácticos con los contenidos que se exponen en la asignatura.5) Un laboratorio de computadoras en las que se haya instalado el programa Pspice

para la simulación de circuitos electrónicos.6) Una biblioteca de la facultad para consulta de la bibliografía recomendada a continuación y sitios de la red de interés.7) Una pizarra, marcadores y borradores para la exposición de los contenidos de la materia y para síntesis de los intercambios generados en clase. Hemos puesto en último lugar los materiales, a los que agregaremos los de soporte didáctico multimedia con toda intención; queremos dejar en claro que el desarrollo de los contenidos se sostiene en el trabajo grupal, en la interacción, en la investigación personal, en la implementación y en cualquier otra herramienta que permita autogestionar el conocimiento.

EVALUACIÓN

La metodología de evaluación se ha seleccionado con la convicción de que la misma debe cumplir dos funciones: debe permitir ajustar la ayuda pedagógica a las características individuales de los alumnos y del contexto mediante aproximaciones sucesivas; y debe permitir determinar el grado en que se han conseguido las intenciones u objetivos del presente proyecto educativo.El simple hecho de saber que el alumno ha superado “con éxito” el nivel educativo anterior ofrece pocas informaciones útiles por lo que el ajuste de la ayuda pedagógica en el nivel inicial en realidad se consigue tras un período de tanteo y un ajuste intuitivo en función de la experiencia profesional de los docentes a cargo, en tanto que las dificultades y bloqueos que jalonan el proceso de aprendizaje posterior constituyen la evaluación formativa que posibilita seleccionar la ayuda pedagógica más adecuada en cada momento.Las respuestas a las preguntas que lanza el Docente al desarrollar la exposición dialogada permiten evaluar el “conocer” y “comprender” en tanto que estos mismos objetivos conjuntamente con “aplicar” son apreciados en todas las actividades de taller que se emprenden en los trabajos prácticos de laboratorio y en la resolución de problemas de verificación. Asimismo, a través de la valoración de la expresión oral en esas mismas experiencias se agrega la evaluación del objetivo “sintetizar”.Los documentos producidos a través de la resolución de problemas de proyecto y de los informes de trabajos prácticos y monografías a cargo de los alumnos permiten lograr una evaluación integral de todos los objetivos perseguidos en este proyecto educativo muy especialmente en lo relativo a “sintetizar” y “evaluar”.Las evaluaciones parciales consistentes en la resolución de problemas similares a los abordados durante el desarrollo del curso se constituyen en otro instrumento de comprobación, en este caso interpretada de manera más formal y dirigida especialmente hacia la evaluación sumativa consistente en medir los resultados del aprendizaje para cerciorarse de que alcanzan el nivel exigido pero sin descartarlo como instrumento de control del proceso educativo ya que el éxito o el fracaso en los resultados del aprendizaje de los alumnos es un indicador del éxito o fracaso del propio proceso educativo para conseguir sus fines.Si bien esta evaluación sumativa tiene lugar al final de sendos ciclos de un período de estudios y su carácter formal le atribuye particularidades como instrumento de acreditación, es especialmente interpretada como práctica para determinar si el nivel de aprendizaje alcanzado por los alumnos a propósito de los determinados contenidos es suficiente para abordar con garantías de éxito el aprendizaje de otros contenidos relacionados con los primeros.El registro de las informaciones obtenidas siguiendo las pautas y procesos de evaluación mencionadas se concreta en hojas de seguimiento tanto grupales como individuales.Modalidad (tipo, cantidad, instrumentos)La acreditación de la materia exige tener aprobados los proyectos propuestos por el docente a cargo de los trabajos prácticos y los dos exámenes parciales individuales en los que se evalúan los temas presentados en las unidades temáticas a lo largo del curso. El proyecto es grupal y los exámenes parciales son individuales.Requisitos de regularidad75 % de presencia a todas las actividades programadas en el Curso.Requisitos de aprobaciónLos alumnos que hayan cumplido con la aprobación de los dos exámenes parciales y los informes de T.P. asignados, estarán en condiciones de rendir el examen final. Este examen es también individual Tanto las

evaluaciones parciales como el examen final se califican de 0 a 10 puntos y se consideran aprobados con un mínimo de 4 puntos en su calificación.

Articulación Horizontal y Vertical con otras materias

Articulación horizontal con Teoría de los circuitos II y Medidas Radioeléctricas.Articulación vertical con Física Electrónica, Electrónica Aplicada I Teoría de los Circuitos I y con Electrónica Aplicada III.



1 25

2 20

3 25

Parcial 1 5

4 20

5 20

6 20

7 15

Parcial 2 5

Reserva 5


GRAY, P. R. y MEYER R. G. (1984) Analysis and Design of Analog Integrated Circuits. Estados Unidos, Berkeley: JOHN WILEY& SONS

SAVANT, C. J.; RODEN, M y CARPENTER, G. (1992) Diseño Electrónico: Circuitos y Dispositivos, Adison Wesley Iberoamericana.

Autores: SAVANT, Jr., Martin S. RODEN y Gordon L. CARPENTEREstados Unidos: ADDISON-WESLEY IBEROAMERICANA

GREBENE, A. B., Analog Integrated Circuit Design, Microelectronics

Series - VNR Co. Estados Unidos. California: VAN NOSTRAND REINHOLD COMPANY - Microelectronics Series

NILSSON, J. W. y RIEDEL, S. A., Introducción a PSpice, Estados Unidos, Delaware: ADDISON-WESLEY IBEROAMERCANA

SCHILLING, D. I. y BELOVE, Ch.(1973) Circuitos Electrónicos Discretos e Integrados España, Barcelona: Editorial: MARCOMBO BOIXAREU EDITORES.

GUERRA, A. G., BARRIO, C. L., GALAN, J. M. L. y MUÑOZ MERINO, E.,(1975) Circuitos Electrónicos: Analógicos I, Analógicos II, Cátedra de Electrónica I y II, Madrid: E.T.S.I. de Telecomunicaciones de Madrid.

SEDRA Y SMITH, (2006) Circuitos Microelectrónicos, Cuarta Edición , México: Mc Graw Hill Interamericana. Ano 2006.

MILLMAN J. y HALKIAS Ch., Electronica Integrada, Hispano Europea


Boylestad, R y Nashelsky, L (2003) Teoría de circuitos y dispositivos electrónicos.México: PEARSON Educación - Prentikce Hall

Floyd, T.(2008) Dispositivos Electrónicos. México: PEARSON Educación - Prentikce Hall

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