Guía docente de la asignatura

Componentes y Circuitos Electrónicos

Curso 2021 / 2022
Fecha última actualización: 21/06/2021
Fecha de aprobación: 21/06/2021

Grado

Grado en Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Módulo

Materias Básicas

Materia

Circuitos Electrónicos y Sistemas Lineales

Curso

1

Semestre

2

Créditos

6

Tipo

Troncal

Profesorado

Teoría

  • Francisco Jiménez Molinos. Grupos: A
  • Juan Bautista Roldán Aranda. Grupos: B

Prácticas

  • Francisco Jiménez Molinos. Grupos: 1
  • Juan Bautista Roldán Aranda. Grupos: 1, 2 y 3
  • Nuria López Ruiz. Grupos: 4
  • Pedro Cartujo Cassinello. Grupos: 5

Tutorías

Francisco Jiménez Molinos

jmolinos@ugr.es
  • Jueves de 8:30 a 14:30 (Dpto. Electronica-Desp.5)

Juan Bautista Roldán Aranda

jroldan@ugr.es
  • Martes de 8:00 a 14:00 (Dpto.Electronica-Dcho.15)

Nuria López Ruiz

nurilr@ugr.es
Primer semestre
  • Jueves de 9:00 a 13:00 (Dpto.Electronica-Dcho.8)
  • Miércoles de 9:00 a 13:00 (Dpto.Electronica-Dcho.8)

Pedro Cartujo Cassinello

cartujo@ugr.es
  • Jueves de 17:00 a 20:00 (Dpto.Electrónica-Dcho.5)
  • Martes de 17:00 a 20:00 (Dpto.Electrónica-Dcho.5)

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Tener cursada la asignatura Análisis de Circuitos y cursar, o estar cursando, las asignaturas de la materia Matemáticas, así como la asignatura de Fundamentos Físicos de la Ingeniería.

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Grado)

Principios físicos de los semiconductores. Dispositivos electrónicos y fotónicos básicos. Modelos y simulación. Fundamentos de tecnología de materiales y de dispositivos electrónicos. Circuitos electrónicos básicos de rectificación y polarización. Fundamentos de familias lógicas.

Competencias asociadas a materia/asignatura

Competencias específicas

  • CE04 - Comprensión y dominio de los conceptos básicos de sistemas lineales y las funciones y transformadas relacionadas, teoría de circuitos eléctricos, circuitos electrónicos, principio físico de los semiconductores y familias lógicas, dispositivos electrónicos y fotónicos, tecnología de materiales y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería. 

Competencias transversales

  • CT01 - Capacidad de análisis y síntesis: Encontrar, analizar, criticar (razonamiento crítico), relacionar, estructurar y sintetizar información proveniente de diversas fuentes, así como integrar ideas y conocimientos.  
  • CT02 - Capacidad de organización y planificación así como capacidad de gestión de la Información. 
  • CT03 - Capacidad de comunicación oral y escrita en el ámbito académico y profesional con especial énfasis, en la redacción de documentación técnica. 
  • CT04 - Capacidad para la resolución de problemas. 
  • CT05 - Capacidad para tomar decisiones basadas en criterios objetivos (datos experimentales, científicos o de simulación disponibles) así como capacidad de argumentar y justificar lógicamente dichas decisiones, sabiendo aceptar otros puntos de vista. 
  • CT06 - Capacidad para el uso y aplicación de las TIC en el ámbito académico y profesional.  
  • CT07 - Capacidad de comunicación en lengua extranjera, particularmente en inglés. 
  • CT08 - Capacidad de trabajo en equipo. 
  • CT09 - Capacidad para el aprendizaje autónomo así como iniciativa y espíritu emprendedor. 
  • CT10 - Motivación por la calidad y la mejora continua, actuando con rigor, responsabilidad y ética profesional.  
  • CT11 - Capacidad para adaptarse a las tecnologías y a los futuros entornos actualizando las competencias profesionales.  
  • CT12 - Capacidad para innovar y generar nuevas ideas. 
  • CT13 - Sensibilidad hacia temas medioambientales. 
  • CT14 - Respeto a los derechos fundamentales y de igualdad entre hombres y mujeres. 
  • CT15 - Capacidad para proyectar los conocimientos, habilidades y destrezas adquiridos para promover una sociedad basada en los valores de la libertad, la justicia, la igualdad y el pluralismo. 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

  • El objetivo global de esta asignatura es proporcionar una visión general de los dispositivos electrónicos básicos, fundamentalmente diodos y transistores y de los modelos que se emplean para el análisis y diseño de circuitos.
  • Comprensión y dominio de los principios físicos de los semiconductores, así como de los dispositivos electrónicos y fotónicos, y de la tecnología de fabricación de los mismos.
  • Conocer el funcionamiento de los dispositivos y los circuitos básicos de polarización.
  • Conocer y usar con soltura los modelos circuitales empleados para el análisis y diseño de circuitos electrónicos a mano o con herramientas CAD.
  • Conocer algunas aplicaciones de los dispositivos en los circuitos: rectificación, amplificación, conmutación y realización de puertas lógicas.
  • Conocer y manejar herramientas CAD para la simulación de circuitos electrónicos.

Programa de contenidos teóricos y prácticos

Teórico

  • Tema 1. Componentes pasivos.

          1.1: Resistencias

          1.2: Capacidades y bobinas

          1.3: Parámetros fundamentales.

          1.4: Series comerciales y tolerancias.

  • Tema 2. Fundamentos de semiconductores.

          2.1: Distinción entre metales, semiconductores y aislantes.

          2.2: Concepto de hueco.

          2.3: Semiconductores tipo N y tipo P.

          2.4: Concentraciones de electrones y huecos.

          2.5: Ley de acción de masas.

          2.6: Corrientes de difusión y deriva.

  • Tema 3. El diodo de unión PN. Modelos. Otras uniones. Rectificación.

          3.1: La unión PN en equilibrio térmico.

          3.2: La unión PN polarizada en condiciones estacionarias: curva I-V.

          3.3: Comportamiento dinámico: modelo de pequeña señal.

          3.4: Capacidad.

          3.5: Fenómenos de ruptura.

          3.6: Tipos de diodos y diodos comerciales.

          3.7: Modelos para CAD.

  • Tema 4. Transistor MOSFET: funcionamiento, modelos, polarización y aplicaciones.

          4.1: Estructura y operación básica.

          4.2: Tipos de transistores.

          4.3: Comportamiento estático y de gran señal.

          4.4: Modelos básicos de gran señal para CAD.

          4.5: Comportamiento dinámico.

          4.6: Modelos básicos de pequeña señal.

          4.7: Efectos de segundo orden y limitaciones.

          4.8: Circuitos básicos de polarización.

  • Tema 5. Otros transistores de efecto campo (JFET, MESFET).

          5.1: El JFET, estructura y operación básica. Modelos básicos para CAD.

          5.2: El MESFET, estructura y operación básica. Modelos básicos para CAD.

  • Tema 6. Transistor bipolar de unión: funcionamiento, modelos, polarización y aplicaciones.

          6.1: Estructura y operación básica.

          6.2: Tipos de transistores.

          6.3: Comportamiento estático y de gran señal.

          6.4: Modelos de gran señal para CAD.

          6.5: Comportamiento dinámico.

          6.6: Modelos básicos de pequeña señal.

          6.7: Efectos de segundo orden y limitaciones. 

          6.8: Circuitos básicos de polarización.

  • Tema 7. Familias lógicas.

         7.1: Introducción. Parámetros Característicos de una familia lógica.

         7.2: Familias lógicas bipolares.

         7.3: Familias lógicas basadas en tecnología MOS.

  • Tema 8. Electrónica de los dispositivos fotodetectores.

         8.1: Ecuación de continuidad.

         8.2: Absorción de fotones.

         8.3: Fotodetectores-Fotodiodos.

         8.4: Células solares.

  • Tema 9. Electrónica de los dispositivos fotoemisores.

          9.1: Recombinación y radiación en dispositivos semiconductores.

          9.2: LEDs.

          9.3: Láser.

  • Tema 10. Procesos tecnológicos básicos.

         10.1: Tecnología de fabricación de obleas semiconductoras.

         10.2: Tecnología de fabricación de dispositivos electrónicos.

         10.3: Tecnología de fabricación de circuitos integrados.

Práctico

Seminarios:

  • Simulación con SPICE.
  • Ampliación de procesos tecnológicos básicos.
  • Tendencias actuales en la fabricación de transistores MOSFET.

 

Prácticas de Laboratorio

  • Práctica 1. Simulación con SPICE.
  • Práctica 2. Componentes pasivos.
  • Práctica 3. Caracterización de diodos. Circuitos con diodos.
  • Práctica 4. Simulación de diodos con SPICE. Modelos. Dependencia con la temperatura.
  • Práctica 5. Aplicaciones de los transistores. Amplificación.
  • Práctica 6. Tecnología básica de laboratorio.

 

Salidas de campo: No están previstas.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Sedra, A.S. y Smith, K.C. Circuitos microelectrónicos, Oxford University, 2010.
  • Dimitrijev, Sima. Understanding semiconductor devices, Oxford University Press, 2000.
  • Streetman, Ben G. and Sanjay, Banerjee, Solid state electronic devices (5ª edición), Prentice Hall, 2000.
  • Francisco Gámiz et al., Aplicaciones de las Nuevas Tecnologías a la Enseñanza de los Dispositivos Electrónicos. Departamento de Electrónica y Tecnología de Computadores. Universidad de Granada. ISBN 978-84-691-4090-1

 

Bibliografía complementaria

  • Roldán Aranda, Juan B. y Gámiz Pérez, Francisco J. Dispositivos electrónicos: problemas resueltos, 2ª edición, RA-MA, 2010.
  • Muller, Richard S. y Kamins, T. L. Electrónica de los dispositivos para circuitos integrados México, D.F.: Limusa, 1990.

Enlaces recomendados

  • http://www.youtube.com/watch?v=hsJGw_c-Nn4
  • http://www.youtube.com/watch?v=9JKj-wlEPMY

Metodología docente

  • MD01 Lección magistral 
  • MD02 Actividades prácticas 
  • MD03 Seminarios 
  • MD04 Actividades no presenciales 
  • MD05 Tutorías académicas 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)

Evaluación ordinaria

Todo lo relativo a la evaluación se regirá por la Normativa de evaluación y calificación de los estudiantes vigente en la Universidad de Granada, que puede consultarse en: http://secretariageneral.ugr.es/bougr/pages/bougr71/ncg712/.

Con objeto de evaluar la adquisición de los contenidos y competencias a desarrollar en la materia, se utilizará un sistema de evaluación diversificado, seleccionando las técnicas de evaluación más adecuadas en cada momento, que permita poner de manifiesto los diferentes conocimientos y capacidades adquiridos por el alumnado al cursar la asignatura.

En el caso de evaluación continua, se utilizarán las siguientes técnicas evaluativas:

  • Para la parte teórica se realizarán exámenes finales o parciales, sesiones de evaluación y entregas de ejercicios sobre el desarrollo y los resultados de las actividades propuestas. La ponderación de este bloque será igual a un 70 %.
  • Para la parte práctica se realizarán prácticas de laboratorio, resolución de problemas y desarrollo de proyectos (individuales o en grupo), y se valorarán las entregas de los informes/memorias realizados por los alumnos, o en su caso las entrevistas personales con los alumnos y las sesiones de evaluación. La ponderación de este bloque será un 20 %. Es obligatorio asistir a todas las prácticas de laboratorio. En caso de falta debidamente justificada, el profesorado establecerá una forma adecuada de recuperar la sesión de prácticas correspondiente.
  • En su caso, la parte de trabajo autónomo y los seminarios se evaluarán teniendo en cuenta la asistencia a los seminarios, los problemas propuestos que hayan sido resueltos y entregados por los alumnos, en su caso, las entrevistas efectuadas durante el curso y la presentación oral de los trabajos desarrollados. La ponderación de estos será un 10 %.
  • Para superar la asignatura será requisito imprescindible haber superado el examen final y la parte práctica independientemente. La calificación global corresponderá a la puntuación ponderada de los diferentes aspectos y actividades que integran el sistema de evaluación. Así, el resultado de la evaluación será una calificación numérica obtenida mediante la suma ponderada de las calificaciones correspondientes a una parte teórica, una parte práctica y, en su caso, una parte relacionada con el trabajo autónomo de los alumnos, los seminarios impartidos y el aprendizaje basado en proyectos.

Evaluación extraordinaria

Los criterios utilizados serán los mismos que los descritos en la sección de evaluación ordinaria.

Evaluación única final

Se realizarán dos pruebas escritas, una relativa a los contenidos teóricos y la otra a los contenidos prácticos. La primera será el mismo examen final que los alumnos sometidos a evaluación continua. La segunda tratará sobre los contenidos de las prácticas (trabajos previos al laboratorio, tareas realizadas en el laboratorio, análisis y tratamiento de los datos…).

Información adicional

RECURSOS:

  • Vídeos docentes preparados por los profesores de la asignatura.

ENLACES:

  • Plataforma de teleformación oficial de la UGR (PRADO)

ESCENARIO A (ENSEÑANZA-APRENDIZAJE PRESENCIAL Y TELE-PRESENCIAL)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

Correo electrónico. Google Meet.

Medidas de adaptación de la evaluación (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación)

  • Se mantiene el temario teórico.
  • Se realizarán videos explicativos de las clases teóricas y se pondrán a disposición de los alumnos en la plataforma de teleformación de la UGR. En las clases teóricas (grupos amplios) se combinarán las explicaciones de la materia y las tutorías de los videos realizados y puestos a disposición del alumnado antes de las clases, también se comentarán los contenidos de los videos. Se usará la plataforma Google Meet como medio de comunicación y para visualizar de forma compartida transparencias, vídeos y otros documentos. Como pizarra compartida, se usa la página web awwapp o la aplicación JamBoard de Google.
  • Se realizarán videos explicativos de la resolución de problemas básicos y avanzados de cada tema, con el fin de utilizarlos tanto en las clases teóricas y prácticas. En las clases de los grupos reducidos, se procederá de manera similar a las clases teóricas. 
  • Se plantearán ejercicios de simulación sustitutivos de las prácticas que por su desarrollo o metodología de evaluación sean incompatibles con la suspensión de la actividad presencial.   

Evaluación ordinaria

Se realizarán las mismas actividades que en docencia completamente presencial, aunque adaptando algunas prácticas para realizarlas mediante laboratorio remoto.

Evaluación extraordinaria

  • Se usarán las mismas herramientas de evaluación y criterios que los establecidos en la convocatoria ordinaria.

Evaluación única final

  • Deberán entregarse las mismas tareas que las especificadas para la convocatoria ordinaria.

ESCENARIO B (SUSPENSIÓN DE LA ACTIVIDAD PRESENCIAL)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

Correo electrónico. Google Meet.

Medidas de adaptación de la evaluación (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación)

  • Se mantiene el temario teórico.
  • Se realizarán videos explicativos de las clases teóricas y se pondrán a disposición de los alumnos en la plataforma de teleformación de la UGR. En las clases teóricas (grupos amplios) se combinarán las explicaciones de la materia y las tutorías de los videos realizados y puestos a disposición del alumnado antes de las clases, también se comentarán los contenidos de los videos siguientes. Se usará la plataforma Google Meet como medio de comunicación y para visualizar de forma compartida transparencias, vídeos y otros documentos. Como pizarra compartida, se usa la página web awwapp o la aplicación JamBoard de Google.
  • Se realizarán videos explicativos de la resolución de problemas básicos y avanzados de cada tema, con el fin de utilizarlos tanto en las clases teóricas y prácticas. En las clases de los grupos reducidos, se procederá de manera similar a las clases teóricas. 
  • Se suprimirán las prácticas 3 y 5 porque su desarrollo o metodología de evaluación son incompatibles con la suspensión de la actividad presencial.   

Evaluación ordinaria

  • Tarea 1: Contenidos de teoría, problemas y laboratorio de los temas 1 y 2 (2.5 puntos).
  • Tarea 2: Contenidos de teoría, problemas y laboratorio del tema 3 (2.5 puntos).
  • Tarea 3: Contenidos de teoría, problemas y laboratorio del tema 4 (2.5 puntos).
  • Tarea 4: Contenidos de teoría, problemas y laboratorio de los temas 4 y 5 (2.5 puntos).
  • Tarea 5: esta tarea tiene carácter voluntario. Sólo pueden solicitar su realización los alumnos que hayan superado la calificación de 8 en el conjunto de las anteriores. Consiste en un examen tipo oral sobre los contenidos de teoría y problemas de la asignatura. Se llevará a cabo mediante entrevista con el profesor de teoría a través de Google Meet.  (1 punto).

Evaluación extraordinaria

  • Se usarán las mismas herramientas de evaluación y criterios que los establecidos en la convocatoria ordinaria.

Evaluación única final

  • Deberán entregarse las mismas tareas que las especificadas para la convocatoria ordinaria.