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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL TUCUMÁN Departamento: Electrotecnia. Asignatura: Electrónica I Bloque: Tecnologías Aplicadas Área: Electrónica Horas/año: 96 Fundamentación de la materia dentro del plan de estudios La carrera de grado de Ingeniería Eléctrica responde a la necesidad de formar profesionales aptos para cumplir funciones técnicas o de gestión en las áreas de generación, transmisión, distribución y utilización de la energía eléctrica. La carrera, con un importante espacio electivo, permite al futuro ingeniero una elección en base a los aspectos específicos tradicionales de la gestión organizativa y productiva, transformación, transporte y utilización de la energía eléctrica, del análisis técnico económico de la confiabilidad y seguridad de los sistemas eléctricos, y por otra parte , los desarrollos consolidados en el campo de la electrónica industrial , la robótica y en general , el control de los dispositivos electromecánicos. En base a su formación, el Ingeniero Electricista se valdrá de técnicas informáticas de tipo aplicativo para el proyecto de máquinas, dispositivos e instalaciones y los controles automáticos de los mismos. El desempeño del graduado ésta definido por las disciplinas tecnológicas y profesionales, consideradas dentro de las carreras de grado: Sistemas de generación y transmisión de energía eléctrica Máquinas, dispositivos electrónicos y eléctricos de control de potencia. La electro-energética, entendiendo por tal el estudio de la metodología para optimizar la producción y utilización de la energía y de los sistemas eléctricos Las fuentes de energía renovables, incluyendo la tecnología de los sistemas eólicos y solar. Los accionamientos para uso industrial y tracción eléctrica. Automatización y control. Objetivos Al finalizar el curso el alumno será capaz de describir el funcionamiento y aplicación básica de los semiconductores, analizar y aplicar circuitos analógicos con amplificadores operacionales. Analizar y aplicar circuitos lógicos, combinacionales y secuenciales. Contenidos Unidad 1: Leyes básicas de electrónica Notación usada. Fuentes de tensión y corriente: ideales y reales. Clasificación de señales: periódica y periódica, continua y alterna, período y frecuencia, componente de continua y alterna. Formas de ondas. Representación en función del tiempo y frecuencia. Definición de redes: activas y pasivas, lineales y no lineales. Resistencias eléctricas: tipos, código de colores. Capacitor, Inductancia. Concepto de Impedancia Unidad 2: Conducción en sólidos Clasificación de materiales: conductores, semiconductores, aislantes. Niveles de energía. Características del Germanio y Silicio, como material intrínseco. Semiconductores tipo P y N. Celda de efecto HALL, aplicaciones. Juntura PN. Diodo: características y aplicaciones. Diodo Zener: características y aplicación. Unidad 3: Transistores Transistores bipolares: tipos, características, modelo híbrido equivalente. Configuraciones EC, CC, BC. Aplicación en EC, amplificadores monoetapas. Recta de carga y punto de polarización. Estabilidad térmica: concepto de reglamentación. Transistor de Efecto de Campo, características, modelo incremental, polarización, usos. Unidad 4: Amplificadores operacionales El amplificador diferencial: conceptos. El amplificador operacional: características. Aplicaciones básicas: sumador, inversor, no inversor, comparador, integrador, diferenciador. Ancho de banda: concepto. Pasa bajos, pasa altos Unidad 5: Circuitos lógicos digitales Sistemas de numeración: binario, decimal y hexadecimal. Elementos lógicos: compuertas Memorias: Tipos. Microprocesadores. Microcontroladores. Conversión DA y AD. Transmisión de datos: serie y paralelo Unidad 6: Familias lógicas Controladores mecánicos. Controladores analógicos y digitales. Controladores lógicos programables PLC: generalidades, usos. Comentarios: Se complementarán los trabajos prácticos de aula con experiencias de laboratorio. Metodología de Enseñanza Se desarrollaran conjuntamente la presentación de contenidos (enseñanza) y las tareas de los alumnos con dichos contenidos (aprendizaje). Comunicación preponderante desde el docente al alumno con el propósito de: Presentar los objetivos y alcance de cada tema. Presentación de problemas reales, para desarrollar en los alumnos la capacidad de analizarlos y buscar los conocimientos necesarios para resolverlos. Desarrollar los temas a partir de una aplicación o problema, dando los fundamentos teóricos y proponiendo metodologías de resolución. Realizar síntesis de los contenidos dados en clases, clarificando los conceptos fundamentales. Resolución de problemas a cargo del alumno con guía del docente. Con el objetivo de: Desarrollar el razonamiento. Afianzar y madurar los conocimientos. Afianzar los conocimientos sobre sistemas de unidades. Analizar los resultados obtenidos, con criterios de órdenes de magnitud. Desarrollar la confianza en sus capacidades. 1 UT1 2 UT1 3 UT1 4 UT1 5 UT1 6 UT2 Leyes básicas de electrónica 4 Notación usada. Fuentes de tensión y corriente: ideales y reales. Leyes básicas de electrónica 4 Clasificación de señales: periódica y periódica, continua y alterna, período y frecuencia, componente de continua y alterna. Leyes básicas de electrónica 4 Formas de ondas. Representación en función del tiempo y frecuencia. Leyes básicas de electrónica Definición de redes: activas y pasivas, lineales y no lineales Leyes básicas de electrónica Resistencias eléctricas: tipos, código de colores. Capacitor, Inductancia. Concepto de Impedancia Unidad 2: Conducción en sólidos 4 Clasificación de materiales: conductores, semiconductores, aislantes. Niveles de energía. 4 4 Proyecto y diseño Resolución de problemas de Ingeniería Formación Experimen. Laboratorio Las horas consignadas en esta planilla son horas cátedras (45 minutos). Las horas reloj totales son: Horas año: 96, Horas de Teoría: 72; Horas de formación experimental: 24 Descri pción TEMA A DESARROLLAR de la Activid ad Teoría Semana DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES TEÓRICAS Y PRÁCTICAS. 7 UT2 Conducción en sólidos 4 Clasificación de materiales: conductores, semiconductores, aislantes. Niveles de energía. Conducción en sólidos 4 Características del Germanio y Silicio como material intrínseco.. 8 UT2 9 UT2 Conducción en sólidos Semiconductores tipo P y N. Celda de efecto HALL, aplicaciones. Juntura PN. Diodo: características y aplicaciones. Diodo Zener: características y aplicación. 4 10 UT2 Conducción en sólidos Diodo: características y aplicaciones. Diodo Zener: características y aplicación. 4 11 UT3 12 UT3 13 UT3 14 UT3 15 UT3 16 17 UT4 18 UT4 19 UT4 Unidad 3: Transistores Transistores bipolares: tipos, características, modelo híbrido equivalente. Transistores Configuraciones EC, CC, BC. Aplicación en EC, amplificadores monoetapas. Transistores Recta de carga y punto de polarización. Estabilidad térmica: concepto de reglamentación. Transistor de Efecto de Campo, características, modelo incremental, polarización, usos. Transistores Transistor de Efecto de Campo, características, modelo incremental, polarización, usos. Transistores Transistor de Efecto de Campo, características, modelo incremental, polarización, usos. Examen Parcial Unidad 4: Amplificadores operacionales El amplificador diferencial: conceptos. Amplificadores operacionales El amplificador operacional: características. Amplificadores operacionales Aplicaciones básicas: sumador, inversor, no inversor, comparador, integrador, diferenciador. Ancho de banda: concepto. Pasa bajos, pasa altos 20 UT4 4 4 4 4 4 4 4 4 Amplificadores operacionales 4 Aplicaciones básicas: sumador, inversor, no inversor, comparador, integrador, diferenciador. Ancho de banda: concepto. Pasa bajos, pasa altos 21 UT4 22 UT5 23 UT5 24 UT5 25 UT5 26 UT5 27 UT6 28 UT6 29 UT6 30 UT6 31 UT6 32 Amplificadores operacionales Aplicaciones básicas: sumador, inversor, no inversor. Unidad 5: Circuitos lógicos digitales Sistemas de numeración: binario, decimal y hexadecimal. Elementos lógicos: compuertas. Circuitos lógicos digitales Sistemas de numeración: binario, decimal y hexadecimal. Elementos lógicos: compuertas. Circuitos lógicos digitales Sistemas de numeración: binario, decimal y hexadecimal. Elementos lógicos: compuertas. Circuitos lógicos digitales Memorias: Tipos. Microprocesadores. Microcontroladores. Conversión DA y AD. Transmisión de datos: serie y paralelo. Circuitos lógicos digitales Memorias: Tipos. Microprocesadores. Microcontroladores. Conversión DA y AD. Transmisión de datos: serie y paralelo. Unidad 6: Familias lógicas Controladores mecánicos. Controladores analógicos y digitales. Controladores lógicos programables PLC: generalidades, usos. Familias lógicas Controladores mecánicos. Controladores analógicos y digitales. Controladores lógicos programables PLC: generalidades, usos. Familias lógicas Controladores mecánicos. Controladores analógicos y digitales. Controladores lógicos programables PLC: generalidades, usos. Familias lógicas Controladores mecánicos. Controladores analógicos y digitales. Controladores lógicos programables PLC: generalidades, usos. Familias lógicas Controladores mecánicos. Controladores analógicos y digitales. Controladores lógicos programables PLC: generalidades, usos. Examen parcial Total horas (académicas:45’) Metodología de Evaluación 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 96 32 Tiene como objetivo acreditar ante la sociedad, que el alumno adquirió los conocimientos mínimos suficiente para ejercer tareas en los campos del saber propios de cada asignatura y consiste en: Evaluación continua. Pruebas o exámenes parciales sobre aspectos prácticos únicamente. Exámenes finales teóricos y prácticos. Trabajo final. Exámenes finales teóricos únicamente. Recursos didácticos a utilizar como apoyo a la enseñanza Se dispone de bibliografía específica de la materia, como también se ha elaborado guías de trabajos prácticos. Se incentiva al estudiante a recurrir al uso de la bibliografía referida, como también a la búsqueda de información relevante en páginas de internet. Recursos tecnológicos. Se dispone de Notebook y proyector multimedial para presentaciones Power Point, como también se hace uso del campus virtual de la universidad a través del aula virtual. Bibliografía ELECTRÓNICA: Teoría de los Circuitos R. Boylestad – L. Nashelsky – ED. Prentice Hall FUNDAMENTOS DE ELECRÓNICA - J.R. Cogdell - ED. Prentice Hall ELECTRÓNICA: Electricidad – Electrónica Pablo Alcalde San Miguel DISPOSITIVOS Y CIRCUITOS ELECRÓNICO - J. MILLMAN – C. HALKIAS ELECTRÓNICA FUNDAMENTAL: DISPOSITIVOS, CIRCUITOS Y SISTEMAS - M.M. Cirovic – ED. Reverté ELECTRÓNICA MODERNA - Moel.M. Morris – Ed. Paraninfo DISEÑO CON AMPLIFICADORES OPERACIONALES - D.M. Gil ED. UNT