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PROGRAMA DE LA ASIGNATURA
Curso académico: 2011-2012
Identificación y características de la asignatura
Créditos
ECTS
Código
501385
Denominación
Titulaciones
Centro
Semestre
Módulo
Materia
Dispositivos Electrónicos
Grado de Ingeniería en Sonido e Imagen
Escuela Politécnica
Segundo
Carácter
Tipo 2
Formación Básica
Física
6
Profesor/es
Nombre
Antonio García Manso
Antonio Gordillo Guerrero
Área de conocimiento
Departamento
Profesor coordinador
Despacho
T10
T10
Correo-e
[email protected]
[email protected]
Página web
Electrónica
Ingeniería Eléctrica Electrónica y Automática
Antonio Gordillo Guerrero
(si hay más de uno)
Competencias
COMPETENCIAS PROFESIONALES DE FORMACIÓN BÁSICA
CP4. Comprensión y dominio de los conceptos básicos de sistemas lineales y las funciones y transformadas
relacionadas, teoría de circuitos eléctricos, circuitos electrónicos, principio físico de los semiconductores y
familias lógicas, dispositivos electrónicos y fotónicos, tecnología de materiales y su aplicación para la
resolución de problemas propios de la ingeniería.
Temas y contenidos
Breve descripción del contenido
En la presente asignatura se introduce al estudiante en la Física de los componentes electrónicos básicos. En
primer lugar se describirá el comportamiento básico de los materiales semiconductores para poder describir el
funcionamiento del diodo de unión PN. Posteriormente se estudiarán en detalle los distintos tipos de
transistores así como sus aplicaciones. Se estudiará la interacción luz-semiconductor para introducir los
principales detectores y emisores electrónicos de luz. Finalmente se introducirán brevemente los conceptos y
componentes propios de la Electrónica de Potencia. Por lo tanto se pretende que el alumno adquiera los
conocimientos y herramientas necesarios para interpretar el funcionamiento de los principales componentes
electrónicos actuales.
Temario de la asignatura
Denominación del tema 1: SEMICONDUCTORES
Contenidos del tema 1: Introducción. Materiales Semiconductores: tipos y propiedades. Corrientes, campos y
cargas en semiconductores. Diagramas de bandas y energía en un semiconductor.
Denominación del tema 2: DIODOS
Contenidos del tema 2: Introducción. La unión PN: bandas de energía y efecto rectificador. Ruptura de la
unión PN. Distribución de portadores y corrientes en régimen permanente. Característica corriente-tensión del
diodo. Modelo dinámico del diodo. El diodo en conmutación y en pequeña señal. Aplicaciones de los diodos.
Denominación del tema 3: EL TRANSISTOR BIPOLAR
Contenidos del tema 3: Introducción. El transistor bipolar ideal en régimen permanente. El transistor bipolar
real. El transistor bipolar en régimen dinámico: el inversor lógico. Magnitudes Analógicas y Digitales.
Operaciones Lógicas Básicas. Familias lógicas. El transistor bipolar como amplificador.
Denominación del tema 4: EL TRANSISTOR DE EFECTO CAMPO
Contenidos del tema 4: Introducción. Tipos y principios de funcionamientos. El modelo de transistor
MOFET de canal N. El transistor MOS en continua. El transistor MOS como resistencia. El transistor MOS
como amplificador. El transistor MOS como interruptor: la tecnología CMOS.
Denominación del tema 5: DISPOSITIVOS OPTOELECTRÓNICOS
Contenidos del tema 5: Introducción. Radiación electromagnética y semiconductores. Dispositivos receptores
de radiación. Dispositivos emisores de radiación. Otros dispositivos optoelectrónicos.
Denominación del tema 6: INTRODUCCIÓN A LOS DISPOSITIVOS DE POTENCIA.
Contenidos del tema 6: Introducción. Diodos de Potencia. Tiristores. Interruptores controlables. Transistor
Bipolar de Potencia. Transistor MOSFET de Potencia. Tiristores Apagables por Puerta (GTO). Transistores
Bipolares de Puerta Aislada (IGBT).
Actividades formativas
Horas de trabajo del alumno por tema
Presencial
Actividad de
seguimiento
TP
0
0
0
0
0
0
0
No presencial
Tema
Total
GG
SL
EP
1
28
8
2
18
2
24
7
3
14
3
37
10
3
24
4
37
9
6
22
5
10
4
0
6
6
10
4
0
6
4
3
1
0
Evaluación del conjunto
GG: Grupo Grande (100 estudiantes).
SL: Seminario/Laboratorio (prácticas clínicas hospitalarias = 7 estudiantes; prácticas laboratorio o campo = 15;
prácticas sala ordenador o laboratorio de idiomas = 30, clases problemas o seminarios o casos prácticos = 40).
TP: Tutorías Programadas (seguimiento docente, tipo tutorías ECTS).
EP: Estudio personal, trabajos individuales o en grupo, y lectura de bibliografía.
Sistemas de evaluación
La calificación de cada alumno se hará mediante evaluación continua y mediante la realización de un examen
escrito final.
La evaluación continua supondrá un 20% de la puntuación global y se valorará:
- La realización de examenes parciales de teoría y problemas durante el desarrollo del semestre.
- La resolución y entrega de los problemas prácticos propuestos por el profesor durante el transcurso de la
asignatura.
El examen escrito supondrá un 80% de la nota final y tendrá una parte de teoría (30% de la puntuación), una de
problemas (50% de la puntuación) y otra de prácticas (20% de la puntuación).
- La parte teórica evaluará la asimilación de los contenidos teóricos de la asignatura mediante la realización de
un examen tipo test.
- El apartado de problemas evaluará la destreza del alumno en la resolución de casos prácticos relacionados con
el temario de la asignatura. Se evaluará la claridad en la explicación de la resolución del problema, la
simplicidad del método elegido, así como la precisión en la solución final. La duración del examen teórico
practico será de 3 horas.
- Las prácticas de laboratorio se evaluarán realizando un examen (de una hora de duración) que demuestre la
capacidad del alumno para utilizar dispositivos electrónicos y medir sus principales características.
Será necesario obtener una calificación de al menos 3.0 puntos sobre 10 en cada parte del examen escrito para
hacer la media ponderada.
Por lo tanto la nota final de cada alumno se obtendrá de la siguiente forma:
NOTA FINAL = 0.2 * EC + 0.8 * (0.3 * T + 0.5 * P + 0.2 * L) ,
donde EC=Evaluación Continua, T=Teoría, P=Problemas, L=Laboratorio .
Bibliografía y otros recursos
Bibliografía general.
L. P. Viñas y J. C. Cardona, "Circuitos y Dispositivos Electrónicos". Edicions UPC, 1999.
L. P. Viñas y J. C. Cardona, "Dispositivos electrónicos y fotónicos. Fundamentos". Edicions UPC, 2003.
N. R. Malik, "Circuitos electrónicos. Análisis, simulación y diseño". Prentice Hall, 1998.
A. S. Sedra y K. C. Smith, "Circuitos Microelectrónicos". Oxford University Press, 1999.
M. Macías, "Electrónica Analógica para Ingenierías Técnicas". Servicio de publicaciones de la UEX, 2001.
J. Millman y C. Halkias, "Electrónica Integrada". Hispano Europea, 1995.
T. L. Floyd, “Fundamentos de Sistemas Digitales”. Prentice Hall, 2000.
N. Mohan, T. R. Undeland y W. P. Robbins, “Power Electronics”. John Wiley & Sons, 1995.
Bibliografía sobre las sesiones de laboratorio.
L. P. Viñas et al., "Laboratorio de Electrónica. Curso Básico". Edicions UPC, 1998.
Fabricantes de semiconductores y circuitos integrados:
o National Semiconductors: http://www.national.com
o Maxim: http://www.maxim-ic.com
o Linear Technology: http://www.linear.com
o Intersil: http://www.intersil.com
o Analog Devices: http://www.analog.com
o International Rectifier: http://www.irf.com
Horario de tutorías
Tutorías Programadas:
Tutorías de libre acceso: Estarán expuestas en la puerta de los despachos de los profesores encargados así
como en la web de la Escuela Politécnica (epcc.unex.es).
Recomendaciones
- Llevar al día los contenidos de la asignatura "Física", sobre todo los relativos a los fundamentos físicos del
Electromagnetismo y de la Óptica.
- Tener bien asimilados los contenidos de Electromagnetismo de la asignatura de Física de segundo de
bachillerato.
- Haber cursado y preparado con anterioridad la asignatura "Análisis de Redes".
- Intentar realizar los problemas propuestos de manera individual antes de que se resuelvan en clase. Tratar de
alcanzar los resultados finales facilitados por el profesor a priori.
- Dedicar parte del tiempo de estudio a consultar el material depositado en el campus virtual, incluyendo los
enlaces a páginas web relacionadas con la asignatura.
- Asistir a clase, participando activa y constructivamente.
- Asistir a las tutorías en caso de tener dudas sobre la asignatura.
Horas de estudio recomendadas:
Como norma general, se recomienda al menos una hora y media de estudio por cada clase teórica (para asimilar
conceptos y metodologías) y al menos dos horas por cada clase de prácticas (para el estudio de los guiones de
prácticas y para tratar de realizar las simulaciones antes de asistir al laboratorio).