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Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica
TRABAJO DE DIPLOMA
Material de orientación y propuestas de proyecto de la
asignatura Proyecto de Ingeniería en Telecomunicaciones
y Electrónica II
Autor: Yeimis Daniel Cruz Hernández
Tutor: ING. Migdalia Morera Valhuerdi
Santa Clara
2015
“Año 57 de la Revolución "
Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica
TRABAJO DE DIPLOMA
Material de orientación y propuestas de proyectos de la
asignatura Proyecto de Ingeniería en Telecomunicaciones
y Electrónica II
Autor: Yeimis Daniel Cruz Hernández
E-mail: [email protected]
Tutor: ING. Migdalia Morera Valhuerdi
E-mail: [email protected]
Consultante: Dr. Carlos Roche Beltrán
Santa Clara
2015
“Año 57 de la Revolución "
Hago constar que el presente trabajo de diploma fue realizado en la Universidad Central
“Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de estudios de la especialidad
de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica, autorizando a que el mismo sea
utilizado por la Institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial
como total y que además no podrá ser presentado en eventos, ni publicados sin autorización
de la Universidad.
Firma del Autor
Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdo de
la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un
trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada.
Firma del Tutor
Firma del Jefe de Departamento
donde se defiende el trabajo
Firma del Responsable de
Información Científico-Técnica
i
PENSAMIENTO
Que la dureza de estos tiempos no nos haga perder la ternura de nuestros corazones.
Che
ii
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a todas las personas que me han apoyado y han confiado en mí y en
especial a mis padres por el gran apoyo que me han dado por su gran esfuerzo de cada
día, por estar ahí siempre para mí, por sus consejos, por darme ánimo, porque solo
gracias a ellos he podido llegar.
iii
AGRADECIMIENTOS
A mis padres por su apoyo incondicional
A mi hermana por darme aliento cada día
A mi familia por confiar en mí
A mi prima Johanna
A mi tía Marisel
A todos los profesores que me ayudaron durante mis estudios y en especial a Roche y a
mi tutora Migdalia por su gran apoyo
A mis amigos y compañeros de estudio porque me ayudaron mucho en momentos
difíciles de la carrera
A todos muchas gracias
iv
TAREA TÉCNICA
Par darle cumplimiento a los objetivos trazados en esta tesis, se tuvo en cuenta una serie de
tareas para la confección del informe, ellas fueron:
Identificación de referentes de manuales de proyectos elaborados por universidades con
aplicación en la docencia.
Caracterización de las asignaturas Proyecto de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica
(PITE II), Electrónica Analógica I y Metodología de la Investigación para conocer sus
particularidades en el segundo año de la carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones y
Electrónica.
Identificación de las características principales que poseen las asignaturas de PITE II y
Electrónica Analógica I en el segundo año de la carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones y
Electrónica, para utilizar sus contenidos en el manual de proyectos.
Determinación de las relaciones que existen entre las asignaturas Metodología de la
Investigación , PITE II y Electrónica Analógica I, para la elaboración del manual de proyectos.
Selección de la herramienta de simulación a utilizar en los proyectos que se van a proponer en
el manual.
Elaboración de proyectos para la confección del manual de la asignatura PITE II
Elaboración del informe final del Trabajo de Diploma.
Firma del Autor
Firma del Tutor
v
RESUMEN
En el proceso de enseñanza aprendizaje se utiliza la orientación de proyectos para una
amplia gama de tareas, que podrían variar desde una tesis, un trabajo de fórum o la
evaluación final de una asignatura. Estos proyectos pueden estar organizados en manuales,
guías de estudio o en los propios libros de acuerdo a sus características. En el presente
trabajo aparece la metodología básica que se debe aplicar en la elaboración de un proyecto, los
elementos a tener en cuenta en la creación de un manual y ejemplos de utilización de
manuales en algunas universidades. Además se caracterizan las asignaturas Metodología de la
Investigación(M.I.),
Electrónica
Analógica
I(EAI)
y
Proyecto
de
Ingeniería
en
Telecomunicaciones y Electrónica II (PITE II), en el segundo año de la carrera de Ingeniería en
Telecomunicaciones y Electrónica, determinándose la relación existente entre ellas sobre la
base del contenido que aparece en el programa analítico. También se selecciona el contenido
para la realización del manual, las herramientas de simulación, los dispositivos para la
implementación de los circuitos y se hacen las propuestas de proyectos. Finalmente, se elabora
la estructura del manual y una guía para la realización de proyectos.
vi
TABLA DE CONTENIDOS
PENSAMIENTO .....................................................................................................................i
DEDICATORIA .................................................................................................................... ii
AGRADECIMIENTOS ........................................................................................................ iii
RESUMEN ............................................................................................................................. v
TABLA DE CONTENIDOS .................................................................................................vi
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 1
CAPÍTULO I. Utilización de los manuales de orientación en las universidades de Cuba y
del mundo ............................................................................................................................... 5
1.1
Características de los materiales de orientación ....................................................... 5
1.1.1
La elaboración de los proyectos ........................................................................ 7
CAPÍTULO II. Caracterización de las asignaturas PITE II, Metodología de la Investigación
y Electrónica Analógica I. Selección del contenido de las propuestas de proyectos. ........... 16
2.1
Principales características de las asignaturas PITE II, Metodología de la
Investigación y Electrónica Analógica I, en el segundo año de la carrera de Ingeniería en
Telecomunicaciones y Electrónica. .................................................................................. 16
2.1.1
Características de la asignatura PITE II .......................................................... 17
2.1.2
Características de la asignatura Metodología de la Investigación .................. 18
2.1.3
Característica de la asignatura Electrónica Analógica I ................................. 20
2.2
Identificación de la relación existente entre las tres asignaturas ............................ 21
2.3
Selección del contenido a utilizar en las propuestas de proyectos ......................... 22
2.4
Herramientas de simulación ................................................................................... 22
CAPÍTULO III. Confección del material de orientación. .................................................... 29
3.1
Estructura del manual de proyectos de la asignatura Proyecto de Ingeniería en
Telecomunicaciones y Electrónica II ................................................................................ 29
vii
3.2 Guía realizada para el desarrollo de los proyectos ..................................................... 31
3.3 Proyectos desarrollados .............................................................................................. 31
3.3.1 Proyecto 1 ............................................................................................................ 32
3.3.2 Proyecto 2 ............................................................................................................ 35
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................... 40
Conclusiones ..................................................................................................................... 40
Recomendaciones ............................................................................................................. 41
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 42
ANEXOS .............................................................................................................................. 44
Anexo I. Portada del proyecto ......................................................................................... 44
INTRODUCCIÓN
1
INTRODUCCIÓN
En todo el mundo se utilizan materiales como manuales y otros documentos de consulta
para apoyar en el desarrollo de proyectos y tareas de investigación. Estos pueden estar
contenidos por un tema específico o integrado por varias materias relacionadas entre sí.
El proyecto de investigación de la asignatura PITE II de la carrera de Ingeniería en
Telecomunicaciones y Electrónica está dirigido a desarrollar habilidades prácticas en la
simulación de circuitos con el software OrCAD 9.
Un manual que sirva como material de orientación de la asignatura ofrece una gran ventaja
porque guía el desarrollo teórico-práctico y favorece el proceso de aprendizaje de los
estudiantes.
Los manuales suelen ser caracterizados como objetos homogéneos, "coherentemente
ordenados", con propósitos "comunicativos" indudables. Se suele afirmar también que sus
autores y lectores cumplen "roles" estipulados, y presentan un "panorama general de la
disciplina" en forma gradual. Se los describe como "textos iniciáticos", que persiguen un
efecto facilitador con fines didácticos (Mundina and Contreras).
Dicho de otro modo, y según estas perspectivas, estos materiales pretenden "hacer fácil lo
difícil” y para ello sus autores alternarían "expresiones científicas" con "lenguaje de todos
los días". Otros procedimientos que se mencionan como propios son las nominalizaciones,
la voz pasiva, las definiciones, las ilustraciones, los elementos icónicos, ejemplos concretos
y reformulaciones. Se supone que estas características allanan los textos, eliminan
obstáculos y simplifican la lectura que realizan los estudiantes (Hall and López, 2011).
INTRODUCCIÓN
2
En la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las
Villas, se han realizado guías y manuales para el perfeccionamiento de las actividades
docentes en varias asignaturas. En el caso de PITE II se necesita de estrategias para mejorar
la asignatura ya que tiene un número muy reducido de horas clase y los estudiantes que
reciben la asignatura no han cursado todavía la asignatura Metodología de la Investigación.
Por las razones expuestas anteriormente se declara como situación problémica de este
trabajo: La necesidad de los estudiante de segundo año segundo semestre de Ingeniería en
Telecomunicaciones y Electrónica II de nuevas propuestas de proyectos para la asignatura
integradora PITE II y de un material que tenga la metodología básica para el desarrollo del
proyecto final. Esto lleva a plantear el siguiente problema científico: ¿Cómo realizar un
material de orientación para mejorar la asignatura de PITE II?
La investigación tiene como objeto de estudio: los materiales de orientación en el proceso
de enseñanza-aprendizaje, por lo que se propone como objetivo general: Elaborar un
material que oriente al alumno en la realización del proyecto de curso de la asignatura PITE
II y a la vez ofrezca posibles variantes de proyectos.
Para darle solución al objetivo general propuesto, se declaran los siguientes objetivos
específicos:

Caracterizar la asignatura PITE II, Electrónica Analógica I y Metodología de la
Investigación para conocer sus particularidades en el segundo año de la carrera de
Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica.

Identificar las características principales que poseen las asignaturas de Metodología
de la Investigación y Electrónica Analógica I para utilizar sus contenidos en el
material de estudio.

Seleccionar la herramienta de simulación a utilizar en los proyectos que se van a
proponer en el material de estudio.

Proponer proyectos para la confección del material de estudio de la asignatura
Proyecto de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica II.
INTRODUCCIÓN
3
El campo de acción de este trabajo lo constituye la creación de un material de orientación
para la asignatura PITE II, en el cual se integren contenidos de las asignaturas Metodología
de la investigación y Electrónica Analógica I. En el desarrollo de la investigación se da
respuesta a las siguientes interrogantes científicas:

¿Como caracterizar las asignaturas PITE II, Electrónica Analógica I y Metodología
de la Investigación para conocer sus particularidades en el segundo año de la carrera
de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica?

¿Qué características poseen las asignaturas de Metodología de la Investigación y
Electrónica Analógica I que contribuyen al mejoramiento de la asignatura para
utilizar sus contenidos en el material de estudio?

¿Qué herramienta de simulación a utilizar en los proyectos que se van a proponer en
el material de estudio?

¿Qué proyectos proponer para la confección del material de estudio de la asignatura
Proyecto de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica II?
La presente investigación contribuye a mejorar la asignatura PITE II a través de la
realización de un material de orientación y propuestas de circuitos para investigar y simular
en el proyecto final.
Con la ejecución del proyecto se da solución a las dificultades presentadas por los
estudiantes y profesores de segundo año segundo semestre de la carrera de Ingeniería en
Telecomunicaciones y Electrónica, se mejora la asignatura, se optimiza el tiempo de
estudio y los resultados de investigación tienen aplicación teórico-práctica en la formación
del estudiante.
La estructura del trabajo cuenta con una introducción, un desarrollo que está formado por
tres capítulos, conclusiones, recomendaciones, bibliografía y anexos.
INTRODUCCIÓN
4
En el primer capítulo se muestran aspectos a tener en cuenta en la elaboración del material
de estudios y se hace referencia a materiales que se emplean en la docencia en algunas
universidades, partiendo de las extranjeras hasta llegar a la Universidad Central “Marta
Abreu” de Las Villas.
Seguidamente en el Capítulo II se caracterizan las asignaturas PITE II, Metodología de la
Investigación y Electrónica Analógica I, en el 2do año de la carrera de Ingeniería en
Telecomunicaciones y Electrónica; se determina la relación que existe entre las tres
asignaturas, a partir de lo cual se realiza la selección de los componentes que se utilizaron
en las propuestas de circuitos realizados; y se elige la herramienta de simulación. En el
último capítulo se confecciona el material de orientación, se describe cómo quedará
estructurado y se muestran algunos resultados de simulaciones de proyectos seleccionados.
Finalmente se presentan las conclusiones, recomendaciones y anexos.
CAPÍTULO I. Utilización de manuales de orientación en las universidades de Cuba y del mundo
5
CAPÍTULO I. Utilización de los manuales de orientación en las
universidades de Cuba y del mundo
En este capítulo se analizan las principales características de los materiales de orientación,
se explica cómo se desarrollará la elaboración de los proyectos en la asignatura PITE II y se
aborda la aplicación de los materiales de orientación en la docencia de las universidades de
Cuba y del mundo.
1.1
Características de los materiales de orientación
Un material de orientación está compuesto por un conjunto de elementos destinados a
contribuir al desarrollo de tareas dentro de un ámbito específico en centros educativos. Es
un proceso de ayuda y acompañamiento continúo, en todos sus aspectos, con objeto de
mejorar el proceso educativo .Según las circunstancias, la orientación puede atender
preferentemente a algunos aspectos en particular: educativos, vocacionales o pero lo que da
identidad a la orientación es la integración de todos los aspectos en una unidad de acción
coordinada (Sauter, 2013).
La orientación es un proceso sistemático de ayuda, dirigida a personas en período
formativo, de desempeño profesional y de tiempo libre, con la finalidad de desarrollar en
ellas aquellas habilidades teórico-prácticas, mediante una intervención continuada y
técnica, basada en los principios de prevención, desarrollo e intervención social, con la
implicación de los agentes educativos y socio-profesionales (Molina, 2004).
Desde el punto de vista sistémico, una definición completa del proceso de orientación debe
contener los siguientes elementos:
CAPÍTULO I. Utilización de manuales de orientación en las universidades de Cuba y del mundo
6
 La naturaleza de la orientación: ¿qué es?, un proceso que no escapa de la
posibilidad de definirlo como una actividad, como técnica, pasando por
considerarla una relación (que es la tendencia más frecuente), restando así
importancia a otros aspectos de la orientación.
 La justificación del proceso: ¿por qué? atiende a una situación que no es abordada
por otros procesos dentro de la estructura social.
 El propósito: ¿para qué se orienta?, la intención y la justificación contribuirán a
definir el objetivo, tanto de la sociedad como del individuo.
 El método: el ¿cómo? significa la manera de abordar el proceso de asesoría, según
los procedimientos, técnicas e instrumentos utilizados para ofrecer orientación
preventiva.
 El momento del proceso responde a la pregunta ¿cuándo se orienta?, que se refiere
a un proceso permanente, a lo largo de toda la vida.
Bajo una concepción más amplia de la orientación que incluye las áreas de atención y la
integración de las mismas se considera que la ayuda al individuo se puede ofrecer en ocho
áreas básicas vocacional, pedagógica, universitaria, profesional, económica, social, política,
y cultural (Molina, 2004).
En la tabla 1 contemplamos las definiciones, objetivos y funciones de orientación que
abordan fundamentalmente la dimensión escolar.
Tabla 1.1
Definición de la orientación con énfasis en los aspectos escolares(Molina,
2004)
Objetivos
DEFINICIÓN
Proceso educativo mediante el cual se Promover el
funciones
rendimiento -
Asistencia
asiste al educando con el fin de que escolar
educando.
este
-Apoyo
pueda
rendimiento
obtener
en
sus
el
pleno
actividades
alumnos
escolares, formular y realizar planes
actividades
según aptitudes y sus intereses para
escolares.
alcanzar más armónicamente los fines
últimos de una educación integral.
al
los
en
las
CAPÍTULO I. Utilización de manuales de orientación en las universidades de Cuba y del mundo
Proceso de asesoramiento continuo - Asesorar en la formación donde
el
docente
promueve de hábitos de estudio.
actividades de tipo preventivo dirigido -
Desarrollar
Asesoramiento
preventivo.
habilidades -
a la formación de hábitos de estudio, cognitivas básicas.
7
Prevención
y
desarrollo.
atención y concentración en clase,
aprovechamiento
del
tiempo
y
desarrollo de habilidades cognitivas.
Está dirigida a ofrecer ayuda y - Promover el rendimiento - Ayuda y atención
atención al alumno para que alcance académico.
un alto rendimiento académico y
progrese en sus estudios.
Proceso dirigido al desarrollo de
- Formar hábitos, actitudes y - Formación y guía
habilidades y destrezas para aprender
valores.
a aprender y formar hábitos, actitudes,
-Formar conductas positivas
valores y comportamientos positivos
frente al estudio.
hacia el medio escolar y frente a las
- Desarrollar habilidades y
actividades de aprendizaje.
destrezas.
a los sujetos.
El centro de atención de la orientación es la asesoría para alcanzar un alto rendimiento
académico y progreso en los estudios. De ahí que la conceptualización que se aborda está
dirigida a la ayuda y asesoría en actividades de aprendizaje, formación de hábitos de
estudio y técnicas de aprendizaje eficaz (Molina, 2004).
1.1.1 La elaboración de los proyectos
La asignatura Proyecto de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica II culmina con
un trabajo científico que constituye un proyecto de investigación.
En el proyecto se exponen los resultados alcanzados por el estudiante en el trabajo
investigativo orientado. Esos resultados están en correspondencia con la tarea que ha sido
propuesta, discutida y aprobada por la asignatura.
Como los estudiantes no han recibido la asignatura Metodología de la Investigación se
realizó la plantilla “Metodología para el desarrollo del proyecto de la asignatura PITE II”
CAPÍTULO I. Utilización de manuales de orientación en las universidades de Cuba y del mundo
8
que enseña la metodología básica que deben tener los proyectos a entregar de una forma
más sencilla y resumida.
En su estructura el cuerpo del Proyecto estará compuesto por:
 Portada
 Resumen
 Introducción
 Texto o contenido del Proyecto (desarrollo)
 Conclusiones
 recomendaciones
 Bibliografía
 Anexos
La portada debe llevar bien claro datos como: Centro, facultad, departamento título,
autor(es), lugar, año y nombre del año (ver anexo 1). El título debe ser conciso y específico,
reflejará adecuadamente el objetivo del proyecto y los aspectos fundamentales en los que el
aspirante hace énfasis en su trabajo. Es conveniente evitar el uso de expresiones superfluas.
No debe exceder las quince palabras (Cortés and León, 2005).
El resumen debe ser una reducción del texto original, debe aparecer en español y en inglés
y no exceder de doscientas palabras. Es una exposición de los aspectos científicos
esenciales contenidos en el proyecto.
Debe recordarse que el objetivo es informar al lector, en breves líneas, sobre el objeto, los
objetivos del proyecto y sus resultados más relevantes. Esto favorece la comprensión del
tema, facilita la retención y la atención.
La forma de expresión debe ser sencilla y precisa, denotando profesionalidad y las palabras
utilizadas deben tener una connotación rigurosa en el campo de la ciencia de que se trate.
En la introducción se deben exponer brevemente pero con absoluta claridad, la novedad y
actualidad del tema, el objeto de la investigación, sus objetivos, el fundamento
metodológico y los métodos utilizados para realizar el trabajo de investigación. Es decir,
CAPÍTULO I. Utilización de manuales de orientación en las universidades de Cuba y del mundo
9
que la introducción es la fundamentación científica del proyecto en forma resumida
(López-Roldán and Fachelli, 2015).
La introducción no debe exceder de dos páginas. Ella debe contener:
 Contexto histórico social del objeto de estudio para ubicar al lector en el lugar
donde se realiza la investigación y su caracterización general.
 Antecedentes. Se debe ampliar lo desarrollado en el proyecto y algunas preguntas
sobre el particular pudieran ser: ¿Existe en el mundo y en el país alguna experiencia
relacionada con esta investigación y con resultados similares o diferentes? ¿Cuáles
han sido los resultados de dicha experiencia? ¿Qué publicaciones hay al respecto y
con qué conclusiones?
 Justificación / Fundamentación Teórica. Se exponen con todo detalle los elementos
conceptuales que fundamentan la investigación. Dados los antecedentes y el
planteamiento del problema, ¿por qué este tipo de investigación y no otra? ¿En qué
difieren el contenido y los elementos esenciales de lo que se ha venido haciendo
hasta el momento? ¿Qué elementos teóricos permiten suponer que la investigación
es necesaria y oportuna y que ha de ser efectiva? (Cortés and León, 2005).
Los objetivos establecen:
 ¿Qué pretende la investigación?
 ¿Cómo la investigación contribuirá a resolverlo?
Deben ser:
 Claros, sin ambigüedad para evitar posibles desviaciones en la acción.
 Posibles de alcanzar en el tiempo y con los recursos disponibles.
 Expresados en términos de acción (verbos en infinitivo).
 Desagregados en general y específicos (sistema de objetivos).
 Deben especificar los límites espaciales, contextuales y temporales del estudio.
 Susceptibles de modificación, eliminación y/o añadidura.
CAPÍTULO I. Utilización de manuales de orientación en las universidades de Cuba y del mundo
10
En el proyecto los objetivos deben estar separados en objetivo general y objetivos
específicos.
Los objetivos generales dan origen a los objetivos específicos que indican lo que se
pretende realizar en cada una de las etapas de la investigación. Estos objetivos deben ser
evaluados en cada paso para conocer los distintos niveles de resultados.
Objetivo general
 Este objetivo pretende alcanzar metas amplias, o sea, debe abarcar la totalidad del
problema a resolver.
 El uso del infinitivo verbal en la redacción debe denotar amplitud.
 Ejemplos: Investigar (diagnosticar), evaluar, proponer, elaborar, desarrollar,
etcétera.
Objetivos específicos
 Los objetivos específicos son de alcance menor y abarcan a partes del objetivo
general.
 De existir interrogantes científicas, estos objetivos deben dar respuesta a cada una de
las interrogantes.
 Deben ser lógicos, concretos, realizables, observables y medibles (cuantificables).
 El uso del infinitivo verbal en la redacción es específico (dirigido al mismo proceso
de recolección de datos o ejecución de la investigación).
Ejemplos: Identificar, establecer, diseñar, enumerar, medir, determinar, evaluar,
seleccionar, etcétera.
En su texto o contenido el proyecto debe tener entre seis y ocho cuartillas donde se
aborden las cuestiones principales del proyecto (marco teórico) debe estar escrito con tipo
de letra Arial y un tamaño de escritura de doce puntos, en idioma español correcto y con
uso adecuado del vocabulario científico-tecnológico.
CAPÍTULO I. Utilización de manuales de orientación en las universidades de Cuba y del mundo
11
Cada párrafo u oración debe tener coherencia para que se lean sin dificultad; las palabras
utilizadas deben representar en forma clara y concisa lo que el autor quiere expresar.
Resulta importante recalcar que es imprescindible observar las reglas de redacción,
puntuación y ortografía ya que sin esos requisitos elementales no es posible tener en cuenta
ningún proyecto.
Casi tan importante como el uso correcto del idioma español es la concisión, dentro de los
marcos flexibles de cada especialidad. En cualquiera de ellas, un trabajo conciso es más
fácil de leer y permite seguir la lógica del razonamiento (Cortés and León, 2005).
Las conclusiones deben constituir generalizaciones científico teóricas, no una repetición de
los resultados.
Deben dar respuesta a los objetivos investigativos y a las preguntas científicas.
Deben ser concretas, no enumeradas sino con marcadores (plecas).
Tienen que estar interrelacionadas con el análisis y discusión de los resultados: deben
derivarse de ellos.
Las recomendaciones deben ser:
 Concretas, no enumeradas sino con marcadores (plecas).
 Deben relacionarse estrechamente con las conclusiones.
 Esta relación no tiene que ser unívoca, pues una conclusión puede requerir varias
recomendaciones y varias conclusiones conllevar una misma recomendación.
Se debe asentar toda la bibliografía consultada o referenciada en el proyecto mediante el
software EndNote de acuerdo a la norma Harvard.
Los anexos hay que enumerarlos, para poder hacer referencia de ellos en el texto del
proyecto. Pueden ser:
 Modelos
 Gráficos
 Tablas
CAPÍTULO I. Utilización de manuales de orientación en las universidades de Cuba y del mundo
1.2
12
Aplicación de los materiales de orientación en la docencia de las
universidades
En todas las universidades del mundo se utiliza la orientación de proyectos de
investigativos en el proceso de enseñanza- aprendizaje.
Para un mejor desempeño se realizan materiales de orientación más sencillos como los
manuales universitarios ya que estos eliminan obstáculos y simplifican la lectura que
realizan los estudiantes (Hall and López, 2011).
1.2.1 Utilización de materiales de orientación en universidades del mundo
Existen materiales de orientación que son ampliamente utilizados en algunas universidades
del mundo ejemplos de ello son:
En la Universidad de Harvard se creó el manual “The Art of Electronics”, (Fig. 1.1), que
sirve de guía y auxilio a los usuarios. Provee notas explicativas adicionales, ejemplos
resueltos, las soluciones para los ejercicios seleccionados y los ejercicios del laboratorio.
Además contiene ayudas como glosarios, asignaciones de lectura según los objetivos, hojas
de datos y resúmenes. El manual es un producto de los años de experiencia en la enseñanza
de la Universidad de Harvard. Los autores proveen conceptos de temas, que los estudiantes
consideran difíciles (Reyes, 2013).
Figura 1.1 Manual “El arte de la electrónica”
En Universidad de Valencia fue publicado el manual “Fundamentos de Electrónica
Analógica” (figura 1.2) por Gustavo Camps Valls, José Espí López y Jordi Muñoz Marí. En
CAPÍTULO I. Utilización de manuales de orientación en las universidades de Cuba y del mundo
13
el manual son tratadas extensamente las cuestiones fundamentales de la electrónica
analógica. Este sirve como ayuda en los primeros cursos de Ingeniería. Aborda temas de
señales, sistemas y componentes analógicos básicos, semiconductores, diodos y
transistores, amplificadores de pequeña señal con BJT y FET, amplificadores diferenciales
y operacionales, así como fuentes de alimentación y reguladores (Aranguren et al., 2013).
Figura 1.2 Manual “Fundamentos de Electrónica Analógica”
En la Universidad Politécnica de Zacatecas fue desarrollado por Felipe Espinoza Ramírez
Fresnillo el “Manual de Prácticas de Electrónica de Potencia” (fig. 1.3). Este manual forma
parte de la enseñanza de la materia de Electrónica de Potencia. El manual contiene
ejercicios de nivel básico y nivel avanzado para prácticas de Electrónica de
Potencia(HERRERO et al.).
Figura 1.3 “Manual de Práctica de Electrónica de Potencia”
En Universidad de La Rioja fue publicado el Manual “Problemas de Electrónica
Analógica” (figura 1.4) por Antonio Zorzao Martínez como una herramienta importante en
CAPÍTULO I. Utilización de manuales de orientación en las universidades de Cuba y del mundo
14
carreras que reciben asignaturas técnicas. En este se desatacan los elementos principales
de la electrónica analógica y se hace una amplia selección de contenidos como análisis de
circuitos en el dominio del tiempo, amplificadores lineales monoetapa y multietapa de
pequeña señal, el amplificador diferencial entre otros subsistemas analógicos (Martínez,
1999).
Figura 1.4 Manual “Problemas de Electrónica Analógica”
1.2.2 Utilización de materiales de orientación en universidades de Cuba
Las universidades cubanas realizan la orientación de proyectos como una de las formas de
desarrollar las habilidades teórico-prácticas de los estudiantes. En la realización de estas
tareas se destacan la utilización de algunos materiales como los manuales. Estos son
utilizados para mejorar y simplificar el proceso de desarrollo de los proyectos.
Dentro de la facultad de Ingeniería Eléctrica existen materiales que sirven de guía de
estudio de algunas asignaturas, éstos resumen contenidos y dan ejemplos resueltos que
abarcan diferentes temas. Como parte de estos ejemplos están los trabajos de tesis de los
propios estudiantes como:
 La versión 2 del “Manual para Prácticas de Laboratorio” de las asignaturas de
Electrónica Analógica, de Alain Martin Satín. Dicho manual quedó conformado en
CAPÍTULO I. Utilización de manuales de orientación en las universidades de Cuba y del mundo
15
dos tomos que se complementan entre sí, el primero está dedicado a las
actividades de laboratorios simulados y cuenta con treinta y tres prácticas. El
segundo tomo posee veinte y dos prácticas y está orientado a las actividades en el
laboratorio real. También se elaboraron 6 videos ilustrativos como apoyo a las
prácticas de laboratorio. De esta forma quedó disponible un material docente que
responde a las nuevas exigencias de la enseñanza en las asignaturas de Electrónica
Analógica (Santín, 2011).
 La “Propuesta de Guía de Estudio de la Electrónica Analógica III para el Curso por
Encuentro”, de Yimy García Mosquera. Este material que conforma la propuesta de
guía de estudio contiene un documento guía, bibliografía, cuestionarios, folleto de
ejercicios, ficheros de simulación y videos educativos (Mosquera, 2011).
 El “Manual de proyectos de la asignatura Metodología de la Investigación para el
segundo año de la carrera de Telecomunicaciones y Electrónica” de Amarys Pérez
Reyes. Un material donde aparecen los elementos a tener en cuenta en la creación
de un manual de proyectos, las características del método “Aprendizaje Basado en
Problemas”, y los pasos para la elaboración de proyectos según criterios de algunos
autores (Reyes, 2013).
CAPÍTULO 2. Caracterización de las asignaturas PITE II, Metodología de la Investigación y Electrónica
Analógica I . Selección del contenido de las propuestas de proyectos.
16
CAPÍTULO II. Caracterización de las asignaturas PITE II, Metodología
de la Investigación y Electrónica Analógica I. Selección del contenido de
las propuestas de proyectos.
En el capítulo se describen las características principales de las asignaturas Proyecto de
Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica II, Metodología de la Investigación y
Electrónica Analógica I, en el segundo año de la carrera de Ingeniería en
Telecomunicaciones y Electrónica, y la relación entre ellas. Además se seleccionan el
contenido para la realización del material de orientación.
Es de destacar que la asignatura Circuitos Eléctricos I y II tributa también a la asignatura
PITE II pero no se realizó una caracterización de la misma ya que estos temas están
implícitos en la asignatura Electrónica Analógica I y se toman en cuenta desde el punto de
vista de los análisis electrónicos realizados a los circuitos.
2.1
Principales características de las asignaturas PITE II, Metodología de la
Investigación y Electrónica Analógica I, en el segundo año de la carrera de Ingeniería
en Telecomunicaciones y Electrónica.
Algunas de las asignaturas de la carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica
tienen gran afinidad con la asignatura Proyecto de Ingeniería en Telecomunicaciones y
Electrónica II. A continuación podemos ver un análisis de sus contenidos y los objetivos
principales de cada una.
CAPÍTULO 2. Caracterización de las asignaturas PITE II, Metodología de la Investigación y Electrónica
Analógica I . Selección del contenido de las propuestas de proyectos.
17
2.1.1 Características de la asignatura PITE II
PITE II es una materia que se integra en el plan de estudios en el segundo semestre con el
propósito de promover en el estudiante habilidades en el montaje, análisis de circuitos y
explotación de equipos y/o herramientas de trabajo de gran utilidad como el software
OrCAD 9.
Esta asignatura contribuye a que el alumno domine las características y el principio de
funcionamiento de diferentes tipos de materiales y componentes electrónicos que se utilizan
en la especialidad y el trabajo en los laboratorios con componentes reales da la posibilidad
además de las simulaciones en laboratorios virtuales de ver el comportamiento real de los
circuitos.
La asignatura consiste en conocer primero el entorno básico de la electrónica y sus
elementos, para destacar la utilidad y la importancia del estudio en el desarrollo profesional
y después el trabajo con software como el OrCAD 9 para la simulación de circuitos
electrónicos (Valhuerdi, 2015).
En el primer semestre la asignatura barre con tres contenidos desarrollados en laboratorios
reales. Estos son:
 Tema I: “Instrumentos Electrónicos”. Tiene como objetivos realizar mediciones y
conocer las características generales de los instrumentos de laboratorio, dominar las
normas para la operación de los instrumentos de laboratorio de manera segura e
interpretar los símbolos que se utilizan en los instrumentos para describir sus
características.
 Tema II: “Componentes Electrónicos”. Tiene como objetivos identificar componentes
aplicando diferentes normas y códigos, y realizar el montaje y medición de
parámetros característicos de circuitos sencillos, desarrollados a partir de la
identificación, selección y aplicación de componentes pasivos de uso general.
 Tema III: “Labores manuales primarias”; con el objetivo de realizar labores manuales
primarias: empalmes, derivaciones y soldaduras (Valhuerdi, 2015).
CAPÍTULO 2. Caracterización de las asignaturas PITE II, Metodología de la Investigación y Electrónica
Analógica I . Selección del contenido de las propuestas de proyectos.
18
El segundo semestre cuenta con ocho horas clases y se divide en cuatro temas, los cuales
son desarrollados en los laboratorios de computación, y estos son:
 Tema I: “Introducción al OrCAD 9. OrCAD Capture. Post-procesamiento de
esquemas en el Capture”. El objetivo que se busca con él es que los estudiantes
conozcan las componentes del software ORCAD, posibilidades y características, así
como sus opciones para la simulación.
 Tema II: “Análisis y barrido DC. Punto de Operación”. El objetivo que se pretende es
obtener información sobre las características de transferencia, punto de trabajo,
resistencia de entrada y salida, de circuitos. Además, alcanzar resultados textuales y
gráficos en las simulaciones; al realizarse simulaciones de circuitos para conocer su
punto de trabajo, función de transferencia, resistencia de entrada y salida, entre otros
parámetros de interés.
 Tema III: “Análisis Transitorio I. Análisis de Fourier”. Tiene como objetivos calcular
las magnitudes de voltajes y corrientes, al igual que los estados digitales en el tiempo;
y determinar la componente de corriente directa (DC) y de Fourier de los resultados
del análisis transitorio.
 Tema IV: “Análisis AC”. Su propósito es realizar análisis para pequeña señal en
régimen estacionario y en el dominio de la frecuencia; sustentado en la tarea del
diseño y simulación de circuitos para el análisis de pequeñas señales en régimen
estacionario y en el dominio de la frecuencia (Valhuerdi, 2015).
2.1.2 Características de la asignatura Metodología de la Investigación
La investigación científica está encaminada a profundizar el conocimiento de un proceso ya
sea teórico, práctico o teórico-práctico, parte del conocimiento científico y lo lleva a la
solución de problemas de la sociedad que de una forma u otra no han sido investigados o su
investigación se ha conducido en otra dirección.
CAPÍTULO 2. Caracterización de las asignaturas PITE II, Metodología de la Investigación y Electrónica
Analógica I . Selección del contenido de las propuestas de proyectos.
19
La investigación científica surge de la necesidad del hombre de dar solución a los
problemas más acuciantes de la vida cotidiana, de conocer la naturaleza que lo rodea y
transformarla en función de satisfacer sus intereses y necesidades. El carácter de la
investigación científica es creativo e innovador aplicando lo último del conocimiento
científico (Cortés and León, 2005).
La metodología de la investigación o metodología de la investigación científica da una serie
de conceptos, principios y leyes que permiten encauzar de un modo eficiente y tendiente a
la excelencia el proceso de la investigación.
En la educación superior la investigación científica tiene doble función: contribuye a la
formación del profesional y es, además una vía para resolver los problemas que se
presentan en la sociedad. Con el objetivo de formar profesionales con un alto grado de
competencia y desempeño en las universidades cubanas es necesario lograr que los
procesos que en ella se desarrollan alcancen la excelencia académica y la excelencia
científica (Leiva Zea, 1988).
La asignatura M.I. enseña a dirigir determinado proceso de manera eficiente y eficaz para
alcanzar los resultados deseados y tiene como objetivo:
 Exponer las nociones teóricas básicas de la metodología de la investigación científica,
en particular las necesarias para la formulación de proyectos de investigación en
general, así como de proyectos asociados a temas de tesis.
 Explicar los aspectos relacionados con las formas de organización de la investigación
científica, necesarios para concebir y redactar proyectos de investigación.
 Mencionar las diferentes fuentes de información científico-técnica y su importancia
relativa, en función del trabajo de investigación científica, considerando en particular
el caso de las tesis de grado.
 Mostrar las diferentes formas que adoptan los informes científicos y saber redactar
ponencias para congresos y artículos científicos, así como los lineamientos generales
para preparar el informe final de una tesis.
CAPÍTULO 2. Caracterización de las asignaturas PITE II, Metodología de la Investigación y Electrónica
Analógica I . Selección del contenido de las propuestas de proyectos.
2.1.3
20
Característica de la asignatura Electrónica Analógica I
Electrónica Analógica I es una asignatura teórico-práctica, debido a que su desarrollo se
realiza con el fin de lograr un equilibrio entre las actividades netamente instructivas y las
desarrolladas en los laboratorios, ya sean simulados o reales.
Esta se imparte en el segundo semestre del segundo año de la carrera de Ingeniería en
Telecomunicaciones y Electrónica y tiene como objetivos generales caracterizar a los
dispositivos semiconductores como elementos de circuitos eléctricos, utilizando la
información que ofrecen los fabricantes en sus manuales y analizar y diseñar circuitos con
diodos y/o transistores, destinados a: la conformación, la conmutación y la amplificación de
señales, y a la rectificación. Consta de dos temas fundamentales dividido en contenidos
para lograr los objetivos de cada uno, los cuales se presentan seguidamente (Reyes, 2013).
El tema I se titula: “Los dispositivos semiconductores como elementos de circuitos”;
teniendo como objetivos caracterizar a los dispositivos semiconductores como elementos
de circuitos eléctricos, utilizando la información que ofrecen los fabricantes en sus
manuales, y describir e interpretar los fundamentos de la tecnología de fabricación de
dispositivos y circuitos integrados.
Dentro de este tema los contenidos se dividen en:
 El diodo ideal como componente de un circuito eléctrico. El diodo semiconductor
real: mecanismos que gobiernan su funcionamiento, parámetros que lo distinguen.
Circuitos
equivalentes.
El
rectificador
como
circuito
ilustrativo.
Diodos
semiconductores para aplicaciones especiales: el diodo zener, el diodo varicap, el
LED, el fotodiodo.
 El transistor bipolar ideal como componente electrónico excitable por corriente. El
transistor bipolar real: mecanismos que gobiernan su funcionamiento, parámetros que
lo distinguen. Regiones de trabajo. Técnicas de polarización. El fototransistor.
 El transistor de efecto de campo ideal como componente electrónico excitable por
voltaje. El JFET y los MOSFET reales. Mecanismos de funcionamiento. Parámetros
que lo distinguen. Técnicas de polarización.
CAPÍTULO 2. Caracterización de las asignaturas PITE II, Metodología de la Investigación y Electrónica
Analógica I . Selección del contenido de las propuestas de proyectos.
21
 El dispositivo ideal para la rectificación controlada. Los diodos de cuatro capas
reales. Mecanismos de funcionamiento. Parámetros que lo distinguen.
 Circuitos integrados: características fundamentales. Técnicas de fabricación.
“Las aplicaciones básicas de los dispositivos semiconductores” es el título del Tema II;
El objetivo que se busca en este tema, es el de analizar y diseñar, circuitos con diodos
y/o transistores, destinados a: la conformación, la conmutación y la amplificación de
señales, y a la rectificación. Los contenidos son:
 Rectificadores, recortadores, fijadores de nivel, multiplicadores de voltaje.
 Circuitos para la conmutación. Compuertas lógicas.
Amplificadores excitados con pequeña señal: circuitos equivalentes a las frecuencias
medias, método de análisis. Recomendaciones para el diseño (Duarte).
2.2
Identificación de la relación existente entre las tres asignaturas
Es muy importante definir la interrelación que existe entre diferentes materias para así
aprovechar el vínculo en su desarrollo individual.
Aquí se realiza un análisis de la relación que existe entre las asignaturas Proyecto de
Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica II, Metodología de la Investigación y
Electrónica Analógica I, el cual se muestra a continuación:
 En los laboratorios reales de EAI se utilizan instrumentos que fueron estudiados en
PITE II.
 PITE II y EAI estudian los mismos componentes electrónicos (diodos, transistores,
dispositivos de cuatro capas…etc.).
 La herramienta de simulación OrCAD 9 estudiada en PITE II, es el software
utilizado en el estudio de los circuitos en los laboratorios reales de EAI
 M.I. sirve de guía en la investigación para la realización de seminarios y proyectos
en EAI y PITE II.
CAPÍTULO 2. Caracterización de las asignaturas PITE II, Metodología de la Investigación y Electrónica
Analógica I . Selección del contenido de las propuestas de proyectos.
22
 La interacción de los conocimientos adquiridos el PITE II, M.I. y EAI se utilizan
para la realización de los proyectos.
 La M.I. brinda las formas y métodos a seguir en la búsqueda correcta de
información y el acercamiento a las nuevas tecnologías.
De manera general, existe un vínculo muy estrecho entre estas materias. Metodología de la
Investigación brinda a los estudiantes el cuerpo de todo problema, investigación o proyecto;
define además, los instrumentos para la búsqueda y organización de la información. PITE II
aporta el estudio de las herramientas y componentes necesarios para la simulación e
implementación de un circuito dado, además de la adquisición de las habilidades manuales
primarias para lograrlo. Por su parte, Electrónica Analógica I, brinda el problema en sí de la
investigación.
2.3
Selección del contenido a utilizar en las propuestas de proyectos
Para la selección de los circuitos que se proponen se ha realizado un estudio de los contenidos
en el programa analítico de las asignaturas EAI y PITE II.
El conjunto de contenidos que se puede abordar en los circuitos son:
 Aplicaciones de los diodos.
 Transistor bipolar (BJT).
 Transistor de efecto de campo (FET).
 Amplificadores.
2.4
Herramientas de simulación
En el campo de la electrónica el uso de simuladores se hace imprescindible ya que el
análisis y diseño de circuitos eléctricos juega un papel muy importante en la formación de
todo ingeniero electrónico, desde su preparación como estudiante hasta el ejercicio de su
carrera en actividades de docencia, investigación y de aplicación industrial. Debido a su
relevancia, las instituciones de educación superior incluyen este tema en los programas de
estudio, tanto para estudiantes de ingeniería electrónica como de otras especialidades.
CAPÍTULO 2. Caracterización de las asignaturas PITE II, Metodología de la Investigación y Electrónica
Analógica I . Selección del contenido de las propuestas de proyectos.
23
Los ingenieros utilizan la simulación de sus circuitos como paso previo a la construcción de
los prototipos correspondientes, con la intención de reducir los costos de producción y
ahorrar tiempo en su comercialización. Adicionalmente, los circuitos reunirán
características importantes de funcionalidad y confiabilidad. Ésta es la importancia de la
simulación. Para llevar a cabo la simulación, existen una gran variedad de simuladores de
circuitos, tanto analógicos como digitales. Algunos de ellos, los más sencillos y de menor
alcance, se encuentran disponibles de manera gratuita y existen otros, mucho más
avanzados y poderosos, que requieren de la adquisición de una licencia.
De forma genérica los simuladores de circuitos pueden clasificarse en dos grandes grupos,
uno aquellos orientados a la resolución de ecuaciones, y un segundo grupo, orientado al
manejo de diagramas esquemáticos (Hefner and Diebolt, 1994).
A continuación se muestra una selección de simuladores que pueden ser utilizados como
herramienta de simulación.
OrCAD
Es un software profesional de simulación de circuitos que cuenta con los siguientes
componentes fundamentales:
Capture CIS: es una herramienta que posee componentes para generar y procesar la
información del esquema eléctrico, transferencia de información a otras herramientas del
paquete en los formatos correspondientes, y conexión interactiva con el OrCAD PSpice y el
OrCAD Layout; de esta manera facilita la puesta a punto de los proyectos.
PSpice A/D: está formado por componentes para la simulación de circuitos analógicos,
digitales o mixtos. Los algoritmos permiten la simulación simultánea de las secciones
analógicas y digitales sin que haya una degradación de las prestaciones.
Se pueden realizar análisis Bias Point, DC, AC, transitorio, paramétrico y por temperatura
(Sáez Piris, 2010).
Multisim.
Multisim es una de las herramientas más populares a nivel mundial para el diseño y simulación
de circuitos eléctricos y electrónicos. Este software de simulación proporciona avanzadas
CAPÍTULO 2. Caracterización de las asignaturas PITE II, Metodología de la Investigación y Electrónica
Analógica I . Selección del contenido de las propuestas de proyectos.
24
características que permiten ir desde la fase de diseño a la de producción mediante el uso de
una misma herramienta.
Multisim cuenta con una base de componentes de más de 10.000 partes, lo cual permite que los
estudiantes puedan experimentar con una variedad de topologías de circuitos, usando
interactivamente el estándar industrial SPICE para simular los mismos.
Este software posibilita que el estudiante durante el desarrollo de la simulación adquiera una
serie de habilidades que le permiten prepararse para llevar a cabo con más facilidad el
laboratorio real. Esta herramienta de simulación posee una serie de instrumentos, capaces de
presentar los resultados en un formato semejante y en algunos casos igual al panel frontal de
instrumentos reales que se comercializan (ZHANG and LI, 2005).
PSPICE
SPICE significa Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis (Programa de
Simulación con Énfasis en Circuitos Integrados). Se desarrolló en la Universidad de
California, en Berkeley. SPICE es capaz de manejar no linealidades y ofrece un control
automático de paso de tiempo de la integración. Existen varias versiones comerciales de
SPICE que trabajan en computadoras personales y varios sistemas operativos populares.
Una versión comercial de SPICE es PSpice.
La versión de evaluación de cadencia, la cual incluye, además de otros, los cuatro paquetes
siguientes:
 Capture CIS. Permite formar el circuito esquemático que se desea analizar, así
como especificar el análisis que se desea realizar.
 PSpice AD Demo. Con este paquete se realiza el análisis del circuito, y para esto
acepta el circuito esquemático de Capture o un archivo que describe el circuito
(NETLIST).
 PSpice Advanced Analysis. Este paquete sirve para realizar análisis útiles en el
diseño de un circuito como sensibilidad, optimización y chequear el
sobrecalentamiento de algún componente.
 Model Editor. Este permite modificar los modelos de algunos de los elementos de
Pspice.
CAPÍTULO 2. Caracterización de las asignaturas PITE II, Metodología de la Investigación y Electrónica
Analógica I . Selección del contenido de las propuestas de proyectos.
25
Pspice permite, entre otras cosas, visualizar los voltajes de nodo y las corrientes de rama, se
pueden llevar a cabo análisis de CD, en el dominio del tiempo, en el dominio de la
frecuencia, de modelos de dispositivos semiconductores, de circuitos digitales y líneas de
transmisión, lo que habla bien de su versatilidad (Vladimirescu, 1994).
Proteus
Proteus es una compilación de programas de diseño y simulación electrónica, desarrollado por
Labcenter Electronics que consta de los dos programas principales: Ares e Isis, y los módulos
VSM y Electra (Liu, 2015).
ISIS: Intelligent Schematic Input System (Sistema de Enrutado de Esquemas Inteligente)
permite diseñar el plano eléctrico del circuito que se desea realizar con componentes muy
variados, desde simples resistencias, hasta un microprocesador o microcontrolador, incluyendo
fuentes de alimentación, generadores de señales y muchos otros componentes con prestaciones
diferentes. Los diseños realizados en Isis pueden ser simulados en tiempo real, mediante el
módulo VSM, asociado directamente con ISI.
El módulo VSM: Una de las prestaciones de Proteus, integrada con ISIS, es VSM, el Virtual
System Modeling (Sistema Virtual de Modelado), una extensión integrada con ISIS, con la cual
se puede simular, en tiempo real, con posibilidad de más rapidez; todas las características de
varias familias de microcontroladores, el propio usuario puede introducir el programa que
controlará el microcontrolador y cada una de sus salidas, y a la vez, simular las tareas que se
quieran llevar a cabo con el programa. ISIS es el corazón del entorno integrado Proteus.
Combina un entorno de diseño de una potencia excepcional con una enorme capacidad de
controlar la apariencia final de los dibujos.
ARES, o Advanced Routing and Editing Software (Software de Edición y Ruteo Avanzado); es
la herramienta de enrutado, ubicación y edición de componentes, se utiliza para la fabricación
de placas de circuito impreso, permitiendo editar generalmente, las capas superficial y de
soldadura (QIAO et al., 2012).
MATLAB
MATLAB, en su contenido básico, es un entorno integrado de trabajo que permite el
análisis y la computación matemáticos interactivos de forma sencilla con más de 500
CAPÍTULO 2. Caracterización de las asignaturas PITE II, Metodología de la Investigación y Electrónica
Analógica I . Selección del contenido de las propuestas de proyectos.
26
funciones matemáticas, estadísticas y técnicas implementadas, así como la visualización a
través de todo tipo de gráficos de ingeniería y científicos.
Por otra parte, MATLAB presenta un lenguaje de programación de muy alto nivel basado
en vectores, arreglos y matrices. Esto es muy útil en los tradicionales análisis por nodos y
mallas, contenidos en los cursos de circuitos, en donde normalmente se requiere de resolver
un sistema de ecuaciones simultáneas mediante procedimientos matemáticos (Sáez Piris,
2010).
CROCODILE CLIPS
Crocodile Clip es una empresa que crea y vende software de apoyo como recurso didáctico
en el aula para el profesorado. Los programas Crocodile se utilizan por todo el mundo y
tanto profesores como gobiernos los recomiendan, gracias a su propuesta atractiva e
innovadora. .
Crocodile Clips distribuye tres diferentes clases de software:
 Crocodile Physics, un simulador para experimentos de electricidad, movimiento,
fuerza, óptica y ondas.
 Crocodile Chemistry, un laboratorio de química virtual con más de 100 componentes
químicos.
 Crocodile Technology, un potente simulador de sistemas de control y circuitos tanto
eléctricos, como electrónicos y mecánicos.
Crocodile tiene además una versión gratuita que puede conseguirse en internet y con la cual
se pueden simular una gran variedad de circuitos (Ing et al.).
SOLVE ELEC
Solve Elec es un programa para la simulación de circuitos eléctricos y electrónicos, con el
cual el usuario puede (Ing et al.):
 Dibujar y analizar circuitos eléctricos funcionando en corriente directa o alterna.
CAPÍTULO 2. Caracterización de las asignaturas PITE II, Metodología de la Investigación y Electrónica
Analógica I . Selección del contenido de las propuestas de proyectos.
27
 Obtener fórmulas y valores para magnitudes de voltajes y corrientes definidas en el
circuito.
 Verificar ecuaciones relacionadas con el circuito.
 Dibujar gráficas.
 Obtener el circuito equivalente del circuito desplegado.
 Editar, guardar e imprimir reportes hechos de distintos elementos desplegados en la
ventana principal.
 Realizar análisis de filtros y de funciones de transferencia.
 Obtener gráficas de respuesta en frecuencia.
KICAD
Kicad es un software gratuito que se puede crear y gestionar proyectos para la fabricación
de interruptores circuitos impresos. Incluye cuatro aplicaciones (eeschema, Pcbnew, cvpcb
y GerbView) para la creación de diagramas esquemáticos electrónicos y preparación de
diseños de circuitos impresos. El proyecto Kicad fue creado en 1992 por Jean-Pierre
Charras, investigador y profesor de la electrónica en el Instituto Universitario de
Tecnología de Saint Martin en colaboración con otros investigadores. El lenguaje y la
creación de cajas de herramientas Kicad puede ser Python, un lenguaje de soporte de alto
nivel y de uso gratuito de objetos que se ejecuta en Windows, Linux / Unix y Mac OSX. La
creación del proyecto se realiza en Kicad, como un tablero de instrumentos. La edición está
hecha con esquemas (hay funciones de dibujo, de control y accidentes cerebrovasculares)
de los componentes en los esquemas (módulos). El esquema general del archivo Netlist
(contiene las conexiones eléctricas de la placa). El cvpcb aprovecha cada componente del
equivalente Netlist a la placa de circuito impreso, hace que la membresía en el módulo
físico y agrega esta información a poseer Netlist. El Pcbnew (editor de circuito impreso)
utiliza este índice hecho por cvpcb para integrar, de forma automática e inmediatamente,
cualquier modificación del circuito de módulos viejos o nuevos, de acuerdo a las
conexiones eléctricas realizadas en el esquema original. También permite la vista de diseño
de circuito en tres dimensiones. El GerbView es el visor de archivos en formato Gerber
(Núñez Pölcher et al.).
CAPÍTULO 2. Caracterización de las asignaturas PITE II, Metodología de la Investigación y Electrónica
Analógica I . Selección del contenido de las propuestas de proyectos.
28
ISAAC
ISAAC (análisis simbólico interactivo de circuitos analógicos). El programa deriva todas
las características de CA para cualquier circuito integrado analógico (CMOS de tiempo
continuo y de conmutación de condensadores, JFET, y bipolar) las expresiones simbólicas
de los parámetros del circuito. Esto produce fórmulas analíticas para funciones de
transferencia, CMRR (relación de rechazo en modo común), PSRR (relación de rechazo de
la fuente de alimentación), impedancias, el ruido, etc. Dos nuevas características se
incluyen en el programa. En primer lugar, las expresiones se pueden simplificar con un
criterio heurístico basado en las magnitudes de los elementos. Esto produce fórmulas
interpretables que demuestran solamente los términos dominantes. En segundo lugar, la
representación explícita de los términos desajuste permite el cálculo exacto de los efectos
de segundo orden, como el PSRR. ISAAC proporciona diseñadores analógicos con más
penetración en el comportamiento del circuito de los simuladores numéricos y es una
herramienta útil para la instrucción o el diseñador de la asistencia. Por otra parte, genera
modelos de circuitos completos de análisis de corriente alterna, que se utilizan para el
dimensionamiento automático en la topología no fija generador módulo analógico. Las
capacidades del programa se ilustran con varios ejemplos. La eficacia se establece por el
algoritmo de escasa-matriz dedicada (Blanchard et al., 2010).
CAPÍTULO III. Confección del material de orientación
29
CAPÍTULO III. Confección del material de orientación.
Durante el desarrollo del capítulo se da a conocer la estructura del manual de proyectos de
la asignatura PITE II para el segundo año de la carrera de Ingeniería en
Telecomunicaciones y Electrónica. Se propone la guía metodológica para el desarrollo de
los proyectos, y se ofrecen ejemplos desarrollados como referencia para la realización de
otros.
Para hacer la selección de los posibles proyectos se realizó una revisión de materiales
como:





3.1
“Microsim PSpice for Windows” de Roy W. Goody
“Circuitos Electrónicos Discretos e Integrados” de M.S.Ghausi
“Circuitos Microelectrónicos Análisis y Diseño” de Muhammad H. Rashid
“Micro-Electronics” de Jacob Milman
“Análisis de Circuitos en Ingeniería” de William H.Hayt ,Jr. Jack E.Kemmerly
Steven M. Durbin
Estructura del manual de proyectos de la asignatura Proyecto de Ingeniería en
Telecomunicaciones y Electrónica II
En la Fig. 3.1 se muestra la portada del Manual de propuestas de proyecto de la asignatura
Proyecto de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica II
CAPÍTULO III. Confección del material de orientación
30
Figura 3.1 Portada del Manual de proyectos
El manual está formado por veinte propuestas de circuitos divididos por temas de acuerdo a
los contenidos seleccionados para las propuestas de proyecto.
Los temas son:
Tema 1-Aplicaciones de los diodos
Tema 2 -Transistor bipolar (BJT).
Tema 3-Transistor de efecto de campo (FET).
Tema 4-Amplificadores.
CAPÍTULO III. Confección del material de orientación
31
3.2 Guía realizada para el desarrollo de los proyectos
El proyecto es el documento en el que se exponen los resultados alcanzados por el
estudiante en el trabajo investigativo que da finalidad a la asignatura. Esos resultados están
en correspondencia con el cumplimiento de los objetivos que se propone la asignatura con
la orientación del proyecto.
Para la elaboración de los proyectos los estudiantes tendrán que:
 Desarrollar un proyecto tomando la referencia bibliográfica destinada para el
trabajo.
 Como resultado quedarían varios informes que reflejan cómo se debe utilizar la
simulación electrónica para reflejar, entender, analizar el comportamiento de
componentes y circuitos eléctricos y electrónicos, de utilidad para estudiantes que
cursan el 2do año de la carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica.
 Los estudiantes deben emplear adecuadamente las herramientas de simulación para
apoyar su aprendizaje.
Para el desarrollo del proyecto los estudiantes tendrán que desarrollar tareas como:
1. Identificar una situación, realizar un propuesta de proyecto de investigación y
desarrollo del proyecto
2. El informe a entregar debe contener: portada, resumen, introducción, desarrollo,
conclusiones y bibliografía
3. El resumen debe quedar escrito en español e inglés.
4. El desarrollo debe incluir:
 Realizar las simulaciones necesarias/montaje de circuitos.
 Redactar el informe utilizando la plantilla seleccionada.
5. La defensa se realizará en un intervalo de diez minutos utilizando una presentación
PowerPoint.
3.3 Proyectos desarrollados
En este epígrafe se desarrollan dos ejemplos que fueron tomados del propio manual de
proyecto. Ambos fueron simulados con el software OrCAD 9 y montados en el laboratorio
real para realizar comparaciones con los resultados obtenidos. Los temas escogidos para su
desarrollo fueron, aplicaciones de los diodos y transistor bipolar (BJT).
CAPÍTULO III. Confección del material de orientación
32
3.3.1 Proyecto 1
Cuando se desea seleccionar la parte de una onda arbitraria que queda por encima o por
debajo de un determinado nivel de tensión que se toma como referencia se emplean los
circuitos recortadores.
Para la realización del Proyecto uno se escogió un recortador de nivel positivo (fig.3.1) que
se utiliza para eliminar una porción del semiperíodo positivo de la señal mientras el
semiperíodo negativo queda inalterado. Esto permite, mediante el uso de resistencias y
diodos, eliminar tensiones que no nos interesa que lleguen a un determinado punto de un
circuito (Boylestad and Nashelsky, 2003).
Mediante un recortador podemos conseguir que a un determinado circuito le lleguen
únicamente tensiones positivas o solamente negativas pues no permite que lleguen
tensiones que podrían ser perjudiciales para el mismo (Ghausi, 2010).
Figura 3.2 Recortador positivo de nivel
Para comprobar el funcionamiento del circuito se calcularon los voltajes de salida (𝑽𝒔𝒂𝒍)
en el semiciclo positivo y negativo de la Fig.3.2
Cuando la fuente 𝑽𝟏 =5V lo que supera el 𝑽𝜸 = 0.7 en el diodo D1N4007 entonces este
conduce y lo que se ve en la salida es la suma de 𝑽𝟐 + 𝑽𝜸 = 1,7
Cuando la fuente 𝑽𝟏 = -5 el diodo D1N4007 no conduce y lo que se ve en la salida es el
divisor resistivo de la ecuación 3.1 que es aproximadamente 𝑽𝟏
CAPÍTULO III. Confección del material de orientación
𝑽𝒔𝒂𝒍 = 𝑽𝟏
𝑹𝑫𝟏
𝑹𝟏 +𝑹𝑫𝟏
33
(3.1)
De la ecuación se despeja que 𝑽𝒔𝒂𝒍= 4.95 V
Para comprobar los resultados obtenidos se simuló el circuito en el software OrCAD 9 y se
realizó un análisis en el dominio del tiempo Fig. 3.3 lo que dio como respuesta que los
cálculos realizados manualmente coinciden con los resultados de las simulaciones.
Figura 3.3 Señal de entrada y salida del recortador
En la Fig. 3.3 se puede apreciar con claridad que los semiciclos positivos son recortados en
1.7 V, mientras que el semiciclo negativo se mantiene aproximadamente en el mismo valor
de la señal de entrada.
Posteriormente el circuito se implementó en el laboratorio real donde fueron utilizados
componentes y equipos como:
CAPÍTULO III. Confección del material de orientación
 Osciloscopio AT-7328S para mostrar las señales de entrada y salida
34
 Generador de señales XJ 1643 para generar la señal de entrada
 Resistencias de 100Ω y 10kΩ
 Diodo 1N4148
 Breadboard DAC-457000
Cuando se analiza la señal de salida en el osciloscopio Fig.3.5 del circuito montado en el
laboratorio real Fig.3.4 se puede ver de forma clara solamente recortado el semiciclo
positivo de la señal de salida.
Figura 3.4 Circuito recortador de nivel del proyecto 1 montado con componentes reales
CAPÍTULO III. Confección del material de orientación
a)
35
b)
Figura 3.5 Señales de entrada (a) y salida (b) del recortador de nivel positivo.
Con la realización de este proyecto se obtuvo un circuito capaz de recortar una señal de
nivel positivo. Para su implementación se utilizó el diodo 1N4148 cuyas características se
muestran en la hoja de datos del dispositivo. La herramienta de simulación OrCAD 9 fue de
gran utilidad para el diseño del circuito recortador, ya que los resultados obtenidos en el
circuito real sirvieron para comparar con los resultados obtenidos teóricamente.
3.3.2 Proyecto 2
Una de las aplicaciones más típicas del BJT es su uso como amplificador de corriente
alterna. Dicha aplicación consiste en un sistema capaz de amplificar la señal de entrada en
un factor de ganancia determinado, que será la relación de salida sobre la entrada. En
términos de señales del voltaje, se habla de ganancia de voltaje 𝐴𝑣 = 𝑉0 /𝑉𝑖 . Para que este
sistema funcione, el BJT debe estar polarizado en zona activa. Esto significa que
simultáneamente conviven elementos de corriente continua y corriente alterna (Carrillo and
Huircan).
Para la realización del Proyecto dos se escogió un amplificador emisor común (fig.3.6) que
se utiliza para amplificar una pequeña señal a la entrada.
CAPÍTULO III. Confección del material de orientación
36
Figura 3.6 Amplificador de pequeña señal con configuración emisor común
Siguiendo los pasos de diseño de amplificadores con BJT de la página 247 del libro
Circuitos Microelectrónicos Análisis y Diseño Muhammad de H. Rashid fueron calculados
los componentes del amplificador.
Para apreciar en el comportamiento de la señal en el circuito Fig.3.6 y comprobar si se
comporta como un amplificador de pequeña señal. Se realizaron análisis transitorios de las
señales de entrada y salida de voltaje y de corriente.
CAPÍTULO III. Confección del material de orientación
(a)
37
(b)
Figura 3.7 Señal de entrada y salida de voltaje (a) y señal de entrada y salida de corriente
(b) del amplificador de pequeña señal
Si se comparan las señales de entrada y salida se puede apreciar que el circuito se comporta
como un amplificador emisor común teniendo en cuenta que se invierte la fase y que las
ganancias de voltaje y de corriente son mayor que la unidad.
Para comparar los resultados de las simulaciones con resultados de componentes reales el
circuito se implementó en el laboratorio real Fig. 3.8.
CAPÍTULO III. Confección del material de orientación
38
Figura 3.8 Circuito amplificador de pequeña señal montado en el laboratorio real
(a)
(b)
Figura 3.9 Señal de entrada(a) y salida (b) de voltaje
Para comprobar que el circuito cumple con las características de un emisor común fue
analizado el valor de la ganancia mediante un barrido AC Fig. 3.10 lo que da como
resultado una 𝐴𝑣 = 300 (Fig. 3.10)
CAPÍTULO III. Confección del material de orientación
39
Figura 3.10 Ganancia de voltaje a la salida del amplificador
De los resultados obtenidos en la práctica real se puede comprobar que los resultados
alcanzados con la herramienta de simulación OrCAD 9, coincidieron con los resultados
obtenidos en la implementación práctica en el laboratorio.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
40
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
En el presente trabajo se desarrolló un material de orientación y propuestas de proyecto de la
asignatura Proyecto de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica II.
Durante su realización se arribó a las siguientes conclusiones y recomendaciones:
Conclusiones
 La amplia variedad de autores de diferentes materias que utilizan materiales de
orientación como plantillas y manuales de proyectos para el desarrollo del proceso de
enseñanza-aprendizaje, corroboran su utilidad.
 Los temas impartidos en las asignaturas Electrónica Analógica I y Proyecto de
Ingeniería en Telecomunicaciones Electrónica II se pueden integrar para utilizar sus
contenidos en el manual de proyectos.
 La asignatura Metodología de la Investigación brinda herramientas que son necesarias
en la realización de los proyectos.
 Los resultados alcanzados con la herramienta de simulación OrCAD 9, coincidieron
con los obtenidos en la implementación práctica, evidenciándose la utilidad de esta
herramienta de simulación, para el análisis de circuitos electrónicos.
 Las propuestas de proyectos sirven de material de estudio de la asignatura Proyecto de
Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica II.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
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Recomendaciones

Proponer el uso del manual de proyectos para la asignatura PITE II en el segundo año
de la carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica para la orientación
de la tarea final de la asignatura de acuerdo a los temas desarrollados en el manual.

Proponer la utilización de la Plantilla “Metodología para el desarrollo del proyecto de
la asignatura Proyecto de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica II” como
guía metodológica para el desarrollo del proyecto final de la asignatura PITE II.

Aumentar el número de horas clases de laboratorios de OrCAD 9 para mejorar las
habilidades de trabajo con el software.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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ANEXOS
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ANEXOS
Anexo I. Portada del proyecto
.