¡Esta es una revisión vieja del documento!


Física de dispositivos electrónicos

Esta asignatura permite introducir a los estudiantes de ingeniería electrónica a los modelos físicos y matemáticos necesarios para comprender los principios de operación de los dispositivos electrónicos semiconductores convencionales, como son diodos, transistores de unión bipolar y transistores de efecto de campo. Se analizan además circuitos básicos que emplean los dispositivos antes mencionados, por ejemplo rectificadores, interruptores y amplificadores de monoetapa.

Información general

  • Código: 300IGE018
  • Área de formación: Integración básica
  • Créditos: 3 (144 horas = 64 horas con acompañamiento + 80 horas sin acompañamiento)
  • Prerrequisitos: Circuitos de corriente directa
  • Carrera: Ingeniería Electrónica

Competencias

Habilidades

Al final del curso el estudiante habrá desarrollado las siguientes: • Implementar circuitos (B5 – Experimental Abilities). • Buscar información (E1- Problem-solving Abilities) • Manejar instrumentos electrónicos de medición (K5–Use of modern engineering tools). • Usar herramientas de diseño, análisis y simulación (K7- Use of modern engineering tools) • Obtener modelos equivalentes (A7 - Tecnical Knowledge). • Justificar una propuesta (D2 – Teamwork Abilities). • Sustentar una idea (G8 - Effective Communication). • Dividir un problema en bloques (E3 – Problem-solving Abilities). • Interpretar comportamientos de sistemas (A4 – Tecnical Knowledge). • Predecir comportamientos (A8 – Tecnical Knowledge). • Formular criterios técnicos de solución (C7- Engineering Design). • Redactar textos (G6 - Effective Communication). • Extraer información relevante (B4 - – Experimental Abilities) • Considerar restricciones técnicas (F2- Ethical responsability)

Actitudes

Al final del curso en el estudiante se habrán suscitado las siguientes: 1. Curiosidad 2. Hábitos de estudio 3. Iniciativa

Contenido

1. Física de dispositivos semiconductores • Modelo atómico. • Bandas de energías en los cristales. • Aislantes, semiconductores y métales. • Portadores de carga en un semiconductor. • Semiconductores extrínsecos e intrínsecos. • Corrientes de difusión y corrientes de desplazamiento. • Variación de potencial en un semiconductor.

2. Dispositivos semiconductores. • Unión p-n en circuito abierto. • Polarización directa e inversa de la unión pn. • Característica voltaje corriente del diodo. • Capacidad de transición y de difusión. • Tiempo de conmutación del diodo. • Clases de diodos: diodo de avalancha, diodo túnel, fotodiodo, LED. • BJT en circuito abierto. • Polarización en región activa del BJT. • Característica voltaje corriente del BJT. • Configuración en base común. • Configuración en emisor común. • Configuración en emisor seguidor. • Región de saturación. • Región de corte. • Funcionamiento del JFET. • Característica voltaje corriente del JFET. • Funcionamiento del MOSFET

3. Modelos circuitales de dispositivos semiconductores • Característica lineal aproximada del diodo. • Modelo hibrido de un transitor BJT. • Modelo FET de pequeña señal. 4. Circuitos con dispositivos semiconductores • Recta de carga. • Recortadores. • Comparadores. • Rectificadores. • Fuente de voltaje. • Sujetadores. • Detector de picos. • Amplificador monoetapa con BJT. • Polarización de amplificador monoetapa con BJT. • Amplificador monoetapa con FET. • Polarización de amplificador monoetapa con FET. • Circuitos lógicos con BJT • Circuitos lógicos con FET

Objetivos instruccionales

• Comprender las propiedades de los materiales semiconductores. • Conocer los principios de funcionamiento de los dispositivos de estado sólido tales como diodos, transistores y FETs. • Comprender los modelos de pequeña señal y de gran señal de diodos • Ser capaz de analizar circuitos de diodos • Comprender la regulación de tensión del diodo Zener • Estar familiarizado con las aplicaciones de diodos básicos, tales como rectificadores, limitadores de tensión, y la regulación de tensión del diodo Zener • Comprender la polarización del transistor • Comprender el modelo de pequeña señal del transistor • Analizar circuitos con transistores en configuraciones de emisor, base y colector común. • Comprender la polarización del FET • Comprender el modelo de pequeña señal del FET • Analizar circuitos con FET en configuraciones de drain, source y gate común.

Antenas

  • Fundamentos de Radiación
  • Parámetros de antenas
  • Antenas elementales

Actividades curriculares

1. Física de dispositivos semiconductores Descripción: Desarrollar las habilidades de buscar información y extraer información relevante suscitando la curiosidad, a través del estudio de la física de semiconductores, mediante un interrogatorio. Tiempo: Horas con acompañamiento: 12 Horas sin acompañamiento: 30 Ubicación en el semestre: semanas de la 1 a la 4

2. Dispositivos semiconductores Descripción: Desarrollar la habilidad de interpretar comportamientos de sistemas, suscitando el hábito de estudio, a través del estudio de dispositivos semiconductores, mediante clases magistrales. Tiempo: Horas con acompañamiento: 12 Horas sin acompañamiento: 12 Ubicación en el semestre: semanas de la 4 la 7

3. Taller teórico sobre modelos circuitales de dispositivos semiconductores Descripción: Desarrollar la habilidad de obtener modelos equivalentes, suscitando la iniciativa, a través del estudio de modelos circuitales de dispositivos semiconductores, mediante talleres en clase. Tiempo: Horas con acompañamiento: 10 Horas sin acompañamiento: 10 Ubicación en el semestre: semanas de la 7 a la 10

4. Taller práctico de comprensión acerca de circuitos con dispositivos semiconductores Descripción: Desarrollar la habilidad de interpretar comportamientos de sistemas, suscitando iniciativa, a través del estudio de circuitos con dispositivos electrónicos, mediante un taller de comprensión. Tiempo: Horas con acompañamiento: 6 Horas sin acompañamiento: 12 Ubicación en el semestre: Semana 10 a la 13

5. Laboratorios Descripción: Desarrollar las habilidades de redactar textos, predecir comportamientos de sistemas, manejar instrumentos electrónicos de medición y usar herramientas de análisis, diseño y simulación, suscitando la curiosidad, a través del estudio de circuitos con dispositivos electrónicos, mediante laboratorios. Tiempo: Horas con acompañamiento: 2 Horas sin acompañamiento: 6 Ubicación en el semestre: semanas 13 a la 16

6. Proyecto Descripción: Desarrollar las habilidades de dividir un problema en bloques, formular criterios técnicos de solución, considerar restricciones técnicas, justificar una propuesta, redactar textos, sustentar una idea, usar herramientas de análisis, diseño y simulación e implementar circuitos, suscitando hábito de estudio, participación, atención, creatividad, iniciativa, responsabilidad y rigor, a través del estudio de dispositivos semiconductores, modelos circuitales de dispositivos semiconductores, circuitos con dispositivos semiconductores, mediante un proyecto. Tiempo: Horas con acompañamiento: 6 Horas sin acompañamiento: 22 Ubicación en el semestre: semanas 13 a la 16

Evaluación

Actividad Evaluación Porcentajes 1, 2 Primer examen parcial 20%

Talleres en clase y tareas	15%

3, 4 Segundo examen parcial 20%

Talleres en clase y tareas 	15%

5: Laboratorios Cuatro trabajos escritos sobre el desarrollo de la práctica de igual peso 10% 6: Proyecto Dos informes parciales de avance de igual peso 20%

Informe final	
Funcionamiento y pruebas	

Material de Estudio

  • ORFANIDIS, S. J. Electromagnetic waves and antenna. Web Book. Rutgers University.
  • JOHNK, C. Ingeniería electromagnética: Campos y Ondas. Edit. Limusa. 1993. 621.3J
  • CARDAMA, A. Antenas. Edit. Alfaomega. 2000. 621.3824A
  • KRAUS, J. Antennas for all applications. Edit. Mc. Graw-Hill. 2002. 621.3824K
  • BALANIS, C. Antenas theory. Edit. John Wiley amd Sons.1997. 621.3824B
  • NERI, R. Líneas de transmisión. McGraw-Hill
  • COLLIN, R. Antenas and radiowave propagation. McGraw-Hill. 1995. 621.38411C
  • RAMO, S. Fields and waves in communications electronics. Edit. John Wiley and Sons. 1994.530.141R
  • RAO, N. Elements of engineering electromagnetics. Edit. Prentice Hall. 1994. 621.301R
 
materias/nueva.1409760491.txt.gz · Última modificación: 2014/09/03 11:08 por falmanzar
Recent changes RSS feed Donate Powered by PHP Valid XHTML 1.0 Valid CSS Driven by DokuWiki