Electrónica Física
(Curso Académico 2022 - 2023)

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• CG2 - Adquirir una sólida base teórica, matemática y numérica, que permita la aplicación de la Física a la solución de problemas complejos mediante modelos sencillos
• CG3 - Desarrollar una clara percepción de situaciones aparentemente diferentes pero que muestran evidentes analogías físicas, lo que permite la aplicación de soluciones conocidas a nuevos problemas. Para ello es importante que el alumnado, además de dominar las teorías físicas, adquiera un buen conocimiento y dominio de los métodos matemáticos y numéricos mas comúnmente utilizados.
• CG4 - Desarrollar la habilidad de identificar los elementos esenciales de un proceso o una situación compleja que le permita construir un modelo simplificado que describa, con la aproximación necesaria, el objeto de estudio y permita realizar predicciones sobre su evolución futura. Así mismo, debe ser capaz de comprobar la validez del modelo introduciendo las modificaciones necesarias cuando se observen discrepancias entre las predicciones y las observaciones y/o los resultados experimentales.
• CG6 - Saber organizar y planificar el tiempo de estudio y de trabajo, tanto individual como en grupo; ello les llevará a aprender a trabajar en equipo y a apreciar el valor añadido que esto supone.
• CG7 - Ser capaz de participar en debates científicos y de comunicar tanto de forma oral como escrita a un público especializado o no cuestiones relacionadas con la Ciencia y la Física. También será capaz de utilizar en forma hablada y escrita otro idioma, relevante en la Física y la Ciencia en general, como es el inglés.
• CG8 - Poseer la base necesaria para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía, tanto desde la formación científica, (realizando un master y/o doctorado), como desde la actividad profesional.

• CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
• CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética
• CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
• CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

• CE1 - Conocer y comprender los esquemas conceptuales básicos de la Física y de las ciencias experimentales.
• CE3 - Tener una buena comprensión de las teorías físicas más importantes, localizando en su estructura lógica y matemática, su soporte experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellas.
• CE11 - Adquirir destreza en la modelización matemática de fenómenos físicos.
• CE14 - Analizar, sintetizar, evaluar y describir información y datos científicos
• CE19 - Desarrollar la “intuición” física.
• CE23 - Ser capaz de evaluar claramente los órdenes de magnitud, así como de desarrollar una clara percepción de las situaciones que son físicamente diferentes, pero que muestran analogías, permitiendo el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.
• CE24 - Afrontar problemas y generar nuevas ideas que puedan solucionarlos
• CE26 - Dominar la expresión oral y escrita en lengua española, y también en lengua inglesa, dirigida tanto a un público especializado como al público en general.
• CE28 - Adquirir hábitos de comportamiento ético en laboratorios científicos y en aulas universitarias.
• CE29 - Organizar y planificar el tiempo de estudio y trabajo, tanto individual como en grupo.
• CE30 - Saber discutir conceptos, problemas y experimentos defendiendo con solidez y rigor científico sus argumentos.
• CE31 - Saber escuchar y valorar los argumentos de otros compañeros.
• CE33 - Ser capaz de identificar lo esencial de un proceso / situación y establecer un modelo de trabajo del mismo.

BLOQUE 0. INTRODUCCIÓN
1 Técnicas de análisis de circuitos eléctricos: revisión 
1.1 Magnitudes eléctricas fundamentales. Fuentes de energía eléctrica. Conductores. Resistencias 
1.2 Análisis de circuitos resistivos en continua 
1.3 Señales alternas. Condensadores. Bobinas 
1.4 Circuitos RC: respuesta a señales en escalón. Respuesta a una onda cuadrada 
1.5 Respuesta a señales senoidales 
1.6 Transformadores 

BLOQUE 1. ELECTRÓNICA ANALÓGICA
2. Diodos. Circuitos con diodos 
2.1 Semiconductores: conceptos básicos. 
2.2 El diodo de unión: comportamiento en continua y en baja frecuencia 
2.3 Circuitos con diodos en baja frecuencia: rectificadores; recortadores 
2.4 Modelo del diodo en pequeña señal 
2.5 Diodos Zener. Reguladores de tensión 
2.6 Otros tipos de diodos: LED, varicap, fotodiodos. 

3. Transistores bipolares de unión (BJT) 
3.1 El transistor bipolar de unión: conceptos básicos. 
3.2 Regiones de operación. Curvas características 
3.3 Modelos para el análisis de circuitos de continua y gran señal 
3.4 El transistor bipolar como interruptor 
3.5 Modelos de pequeña señal 
3.6 Amplificadores con transistores bipolares 

4. Transistores de efecto de campo (FET) 
4.1 Transistores JFET y MOSFET: conceptos básicos 
4.2 Amplificadores con transistores FET. 

5. Amplificadores operacionales 
5.1 Introducción 
5.2 Análisis de circuitos con el A.O. en región lineal 
5.3 Aplicaciones no lineales 

BLOQUE 2. ELECTRÓNICA DIGITAL
6. Dispositivos y circuitos digitales: introducción
6.1 Álgebra de Boole y circuitos lógicos básicos
6.2 Circuitos combinacionales
6.3 Circuitos secuenciales

Resolución de problemas planteados en la bibliogtrafía en inglés (10 horas).

   El curso, de carácter introductorio, empieza con una revisión de las técnicas básicas de análisis de circuitos (bloque 1). Dicha revisión se hace necesaria para abordar el análisis de circuitos con componentes electrónicos (diodos, transistores y amplificadores operacionales), objetivo principal de los temas 2 a 5. Estos temas integran el grueso del curso.
   Finalmente. por su importancia en el campo de la Electrónica, en el tema 6 se presentan algunos dispositivos y circuitos digitales. Debido a las limitaciones de tiempo, este tema se desarrollará en parte en las clases prácticas.
   Las clases prácticas de problemas y las de lsimulación se basarán en los contenidos expuestos en las clases teóricas. La asimilación de los contenidos teórico-prácticos permite la adquisición de las competencias generales del título contempladas en esta asignatura, entre las que cabe destacar: (1) razonamiento crítico; (2) análisis lógico; (3) capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica.
   Por último, se les propone a los alumnos la realización de tareas (10 horas de trabajo autónomo) consistente en el análisis/diseño de circuitos recurriendo a la bibliografía especializada o la documentación técnica (en español o en inglés).
   En las clases teóricas se hace uso de la pizarra y de presentaciones proyectadas. Las clases prácticas de problemas se intercalan con las de teoría a lo largo del curso, procurando dedicarles a ambas un 50% del tiempo.
   Se utiliza el entorno virtual de la ULL para facilitar hojas de problemas, presentaciones de las clases de teoría o enlaces a otras fuentes de información (catálogos de componentes electrónicos, programas de simulación,...).
Algunos problemas se resolverán en las horas presenciales, mientras que el resto se plantearán como trabajo para realizar en las horas de trabajo autónomo.
   El procedimiento a seguir en las prácticas de simulación se indicará al inicio de cada sesión o en las clases presenciales.
   En las prácticas simuladas se plantea el montaje y verificación de circuitos electrónicos sencillos, en la realización de medidas y en la interpretación de las mismas.
   El proceso de realización y análisis/diseño de los circuitos se indica con detalle en los documentos que sirven de guía para cada práctica (disponibles en el entorno virtual de la ULL). Se recomienda por tanto haber leído dichos documentos antes de acudir a la clase de simulación para abordar las tareas prácticas con garantías de éxito.
  
 

Actividades formativas	Horas presenciales	Horas de trabajo autónomo	Total horas	Relación con competencias
Clases teóricas	26,00	0,00	26,0	[CE33], [CE24], [CE23], [CE19], [CE14], [CE11], [CE3], [CE1], [CG4], [CG3], [CG2]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)	15,00	0,00	15,0	[CE31], [CE30], [CE29], [CE28], [CE26], [CB5], [CB4], [CB3], [CB2], [CG7], [CG6]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias	15,00	0,00	15,0	[CE31], [CE30], [CE29], [CE28], [CE26], [CG7], [CG6]
Realización de exámenes	4,00	0,00	4,0	[CE31], [CE30], [CE29], [CE28], [CE26], [CE23], [CE14], [CG8], [CG4], [CG3]
Estudio y trabajo autónomo en todas las actividades	0,00	90,00	90,0	[CE29], [CE24]
Total horas
Total ECTS

L. Eggleston: 'Basic Electronics for Scientists and Engineers', Cambridge University Press, 2011.
A.R. Hambley: 'Electrónica', Pearson Educación, 2000.

A. P. Malvino: Principios de Electrónica, McGraw-Hill, 2000.
A. Sedra y K.C. Smith: Circuitos Microelectrónicos (4ª edición), Oxford University Press,1997.
N. R. Malik: Circuitos Electrónicos: Análisis, Simulación y Diseño, Prentice Hall, 1996.
J. López Galván y J.M. Salcedo Carretero: Circuitos eléctricos. Primer contacto, Anaya, 2005.
M.A. Pérez García: Electrónica, Garceta Grupo Editorial, 2017.
Ll. Prat (ed.): Circuitos y dispositivos electrónicos. Fundamentos de Electrónica, Eds. UPC, 1998.

(1) Applet para la simulación de algunos circuitos: http://www.falstad.com/circuit/.
El programa permite visualizar las señales y niveles de tensión o corriente, así como los flujos de carga en los circuitos:
Respuesta de un circuito RC en alterna:     http://www.falstad.com/circuit/e-capac.html
Amplificador en emisor común:                   http://www.falstad.com/circuit/e-ceamp.html
(2) Simulador LTSpice:
http://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html
(3) Hojas de características de componentes electrónicos:
http://www.alldatasheet.com
http://es.rs-online.com/web/

 

EVALUACIÓN 

A continuación se recogen las consideraciones más relevantes relacionadas con la evaluación de la asignatura, que se rige por lo establecido en la Memoria de Verificación o Modificación vigente.

La evaluación del alumnado, desarrollada a lo largo del curso, comprende tres bloques de actividades relacionadas con el aprendizaje: 

- Pruebas de desarrollo (Z).
- Resolución de ejercicios (0.5 C). 
- Pruebas de ejecución de tareas simuladas (0.5 C). 

Las pruebas de desarrollo se realizarán de forma presencial.

Método de Evaluación Continua.

La calificación final (P) se obtendrá aplicando la expresión:

       P= Z + 0.6 C (1-Z/10).

La componente Z estará determinada por las pruebas de desarrollo. La componente C se basará en las prácticas de laboratorio y en la realización de tareas. Para aplicar la fórmula anterior, C ha de ser mayor o igual que 5, y Z ha der ser mayor que 10/3.

a) PRUEBAS DE DESARROLLO: Examen de teoría y problemas que tendrá lugar en las convocatorias oficiales de exámenes. La calificación de esta prueba determina la componente Z.
b) PRÁCTICAS DE LABORATORIO BASADAS EN LA REALIZACIÓN DE TAREAS SIMULADAS: los estudiantes deberán demostrar el funcionamiento de los circuitos analizados y mostrarán la correcta ejecución de las tareas simuladas. La calificación de estas prácticas determina un 50% de la componente C.
c) REALIZACIÓN DE TAREAS: Se plantearán ejercicios de análisis de circuitos para afianzar los conceptos introducidos en la materia. También se plantearán cuestiones relacionadas con las prácticas/tareas simuladas mencionadas en el apartado anterior. La calificación de estas tareas determina un 50% de la componente C.


Método de Evaluación Única.

Optarán a evaluación única los alumnos que no quieran o que suspendan la evaluación continua. Aquellos estudiantes que no se acojan al método de evalución continua deberán:
(1) superar el examen de teoría y problemas (componente Z)
(2) si no realizaron las prácticas/tareas de simulación, se plantearía una prueba de ejecución basada en las mismas (componente C). Esta prueba se realizaría sin colisionar con el horario previsto para el examen.

La califición final (P) se obtiene, en este caso, aplicando la expresión: P= 0.8 Z + 0.2 C.

Tipo de prueba	Competencias	Criterios	Ponderación
Pruebas objetivas	[CE33], [CE29], [CE26], [CE24], [CE23], [CE19], [CE14], [CE11], [CE3], [CE1], [CB5], [CB4], [CB3], [CB2], [CG8], [CG4], [CG3], [CG2]	Examen donde el alumno debe resolver los ejercicios prácticos (problemas) planteados en el mismo. Se podrán incluir preguntas teóricas.	80,00 %
Trabajos y proyectos	[CE31], [CE30], [CE29], [CE28], [CE26], [CE24], [CB4], [CB3], [CB2], [CG7], [CG6]	Resolución de ejercicios/problemas. Presentación de resultados de problemas prácticos, así como de ejercicios relacionados con los mismos.	10,00 %
Pruebas de ejecuciones de tareas reales y/o simuladas	[CE31], [CE30], [CE29], [CE28], [CE26], [CE23], [CE14], [CB5]	Cada alumno deberá superar en el simulador la ejecución de una prueba que valore: - Objetivos. - Material empleado. - Desarrollo/medidas. - Resultados e interpretación de los mismos.. - Conclusiones.	10,00 %

 * La distribución de los temas por semana es orientativa: puede sufrir cambios según las necesidades de organización docente. 

   La asignatura se imparte durante las semanas previstas en el calendario vigente. Se dedican cuatro horas semanales de clase a la presentación de las nociones de teoría, la resolución de ejercicios y la realización de simulaciones.
   Con la realización de simulaciones se pretende que el estudiante adquiera destreza a la hora de construir y analizar circuitos básicos, así como en el manejo de equipos de medida. Las prácticas se organizarán de forma que la carga total de trabajo presencial (asistencia a clases teoría/ejercicios y prácticas de laboratorio) no rebase las 60 horas.

Semana	Temas	Actividades de enseñanza aprendizaje	Horas de trabajo presencial	Horas de trabajo autónomo	Total
Semana 1:	1	Clases magistrales y clase de problemas en aula. No hay sesión práctica por festivo. Tutorías presenciales.	3.00	3.00	6.00
Semana 2:	1	Clases magistrales y prácticas. Tutorías presenciales.	4.00	6.00	10.00
Semana 3:	2	Clases magistrales y prácticas. Tutorías presenciales.	4.00	6.00	10.00
Semana 4:	2	Clases de problemas y prácticas. Tutorías presenciales. No hay sesión teórica por festivo.	3.00	6.00	9.00
Semana 5:	2	Clases magistrales y prácticas. Tutorías presenciales.	4.00	6.00	10.00
Semana 6:	3	Clases magistrales y prácticas. Tutorías presenciales.	4.00	6.00	10.00
Semana 7:	3	Clases magistrales y prácticas. Tutorías presenciales.	4.00	6.00	10.00
Semana 8:	3	Clases magistrales y prácticas. Tutorías presenciales. Primera entrega de ejercicios. Primera prueba de evaluación continua.	4.00	6.00	10.00
Semana 9:	4	Clases magistrales y prácticas. Tutorías presenciales.	4.00	6.00	10.00
Semana 10:	5	Clases magistrales y prácticas. Tutorías presenciales.	4.00	6.00	10.00
Semana 11:	5	Clases magistrales y prácticas. Tutorías presenciales.	4.00	6.00	10.00
Semana 12:	6	Clases magistrales y prácticas. Tutorías presenciales.	4.00	6.00	10.00
Semana 13:	6	Clases magistrales y prácticas. Tutorías presenciales. Segunda entrega de  ejercicios.	4.00	6.00	10.00
Semana 14:	6	Clases magistrales y prácticas. Tutorías presenciales. Segunda prueba de evaluación continua.	4.00	6.00	10.00
Semana 15:	Exámenes y revisiones tanto la semana 15 como la 16	Exámenes y revisiones	6.00	9.00	15.00
Total			60.00	90.00	150.00