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Introducción a la Electrónica     
Titulación: Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas Plan: 98 Curso académico: 2014-2015
Asignatura: Introducción a la Electrónica Código: 21116651 Tipo: Obligatoria Curso: 1º, Segundo Cuatrimestre
Créditos BOE: 4.5
Créditos ECTS: Por determinar
Horas/semana segundo cuatrimestre: 3 en aula
Profesor coordinador: Diego Martín Martín

Objetivos:
Los objetivos principales de esta asignatura son fundamentalmente tres. El primero de ellos es el de repasar y fijar los conceptos básicos de la física de semiconductores estudiada en Fundamentos Físicos de la Informática, haciendo hincapié en los mecanismos de conducción eléctrica en los mismos. Tras ello se inicia el estudio de la unión p-n, estructura fundamental en la que se basan los diodos de unión y los transistores bipolares, dispositivos electrónicos en los que se sustenta el desarrollo de una gran parte de la electrónica, tanto analógica como digital. Precisamente el análisis de los principios de funcionamiento, modos de operación y respuesta en frecuencia de ambos dispositivos constituye el segundo objetivo de la asignatura. El estudio de los modelos circuitales y el análisis y diseño de los circuitos y aplicaciones analógicas más comunes tanto de diodos (circuitos recortadores, rectificadores, etc.) como de transistores bipolares (circuitos amplificadores) representa el tercer objetivo marcado. Con ellos se consigue dotar al alumno de los conocimientos y recursos necesarios para afrontar con éxito otras asignaturas de la titulación relacionadas con la tecnología del hardware de computación.
Conocimientos y destrezas que se requieren:
  • Capacidad de resolución cuantitativa de problemas (nivel elemental)
  • Capacidad de síntesis (nivel elemental)
  • Capacidad de Análisis (nivel elemental)
Idioma en que se imparte la asignatura: Español
Contenidos:

TEMA 0. INTRODUCCIÓN
0.1. Conceptos básicos de circuitos eléctricos.
0.2. Terminología circuital. Leyes de Kirchhoff.

TEMA I. FUNDAMENTOS DE SEMICONDUCTORES
1.1. Modelo de bandas de energía en semiconductores.
1.2. Semiconductores intrínsecos.
1.3. Semiconductores extrínsecos. Dopaje.
1.4. Mecanismos de conducción en semiconductores.

TEMA II. EL DIODO DE UNIÓN
2.1. Unión p-n: estructura básica y principio de operación.
2.2. Electrostática de equilibrio y polarización de la unión p-n.
2.3. Curva característica del diodo. Corriente en el modelo ideal.
2.4. Respuesta en frecuencia del diodo: admitancia de la unión p-n.

TEMA III. CIRCUITOS CON DIODOS
3.1. Modelos circuitales del diodo.
3.2. Análisis del funcionamiento del diodo en un circuito. Punto de trabajo y recta de carga. Análisis a pequeña señal.
3.3. Circuitos básicos con diodos.
3.4. Aplicaciones prácticas de los circuitos con diodos.

TEMA IV. EL TRANSISTOR BIPOLAR DE UNIÓN
4.1. Estructura básica y modos de operación del transistor bipolar.
4.2. Análisis del transistor bipolar ideal: corrientes y parámetros característicos.
4.3. Circuito equivalente: Modelo de Ebers-Moll.
4.4. Curvas características y configuraciones del transistor bipolar.

TEMA V. CIRCUITOS DE POLARIZACIÓN DEL TRANSISTOR BIPOLAR
5.1. Polarización del transistor bipolar: aspectos básicos.
5.2. Situación del punto de trabajo.
5.3. Circuitos básicos de polarización: cálculo gráfico de la polarización y recta de carga.
5.4. Estabilidad de la polarización.

TEMA VI. CIRCUITOS AMPLIFICADORES CON TRANSISTORES BIPOLARES
6.1. Definición de circuito amplificador. Ganancia.
6.2. Circuitos amplificadores básicos con transistores. Análisis a pequeña señal y baja frecuencia.
6.3. Análisis lineal de un circuito amplificador con transistores. Circuitos equivalentes en pequeña señal: El modelo híbrido simplificado.
6.4. Amplificadores multietapa. Amplificadores diferenciales.

Conocimientos y destrezas que se adquieren:
  • Conocimentos de física de semiconductores
  • Conocimientos de dispositivos electrónicos: diodos de unión y transistores bipolares
  • Conocimientos de análisis y diseño de circuitos electrónicos analógicos
Método docente:
El desarrollo de la asignatura se basa en intercalar sesiones de teoría y sesiones de ejercicios. En las primeras, que se apoyan en presentaciones visuales, se explican y desarrollan los conceptos teóricos de la asignatura, incluyendo ejemplos prácticos que aclaren y permitan al alumno comprender más fácilmente dichos contenidos. Cada tema cuenta con una o varias relaciones de problemas que se resolverán en las sesiones de ejercicios, a veces con la ayuda de herramientas de simulación de circuitos electrónicos, fundamentalmente Orcad PSpice®. Teoría y ejercicios se imparten en el Aula 01 del edificio Isabel de Farnesio.

Las presentaciones de clase, hojas de ejercicios y soluciones, enlaces de interés y demás información relativa a la asignatura estarán disponibles en página web de la misma, a la que se accede desde itis.cesfelipesegundo.com.
Exámenes:
  • Examen Final en junio
  • Examen Final en septiembre

Método de evaluación:
Como continuación a la adaptación de los métodos de evaluación al Espacio Europeo de Educación Superior, este curso académico 2008/2009 se seguirá utilizando el método de evaluación continua basado en la asistencia obligatoria a las clases y en la realización de varias actividades calificadas, todavía por determinar.


Adicionalmente, aquellos alumnos que no superen la asignatura mediante el método descrito o que no deseen participar en el mismo podrán realizar un examen final, que se celebrará el 8 de junio de 2009 (en la convocatoria de septiembre el 18 de septiembre de 2009).
Bibliografía:
    1.- N. R. Malik, “Circuitos Electrónicos”, Prentice Hall, 2003.
    2.- J. Millman y C.C. Halkias, “Electrónica integrada”, editorial Hispano Europea, 1991
    3.- A.S. Sedra, K.C. Smith, “Circuitos microelectrónicos”, Oxford University Press, 1999
    4.- A. R. Hambley, “Electrónica”, Prentice Hall, 2003.
    5.- M. H. Rashid, “Circuitos microelectrónicos. Análisis y diseño”, Thomson, 2002.
    6.- G.W. Neudeck, “El diodo PN de unión”, Addison Wesley, 1994
    7.- G.W. Neudeck, “El transistor bipolar de unión”, Addison Wesley, 1994.
    8.- D.A. Neamen, “Semiconductor Physics and Devices”, Irwin, 1992.
    9.- M.S. Tyagi, “Introduction to Semiconductor Materials and Devices”, John Wiley & Sons, 1991.



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