Logo UAB
2022/2023

Teoria de Circuits i Electrònica

Codi: 102709 Crèdits: 9
Titulació Tipus Curs Semestre
2500895 Enginyeria Electrònica de Telecomunicació FB 1 1
2500898 Enginyeria de Sistemes de Telecomunicació FB 1 1

Professor/a de contacte

Nom:
Maria Aránzazu Uranga del Monte
Correu electrònic:
arantxa.uranga@uab.cat

Utilització d'idiomes a l'assignatura

Llengua vehicular majoritària:
català (cat)
Grup íntegre en anglès:
No
Grup íntegre en català:
Sí
Grup íntegre en espanyol:
Sí

Equip docent

Joan García García
Maria Aránzazu Uranga del Monte

Prerequisits

No hi ha prerequisits

Objectius

L'assignatura pretén familiaritzar als alumnes amb la teoria, tècniques i dispositius bàsics utilitzats en l'anàlisi de circuits electrònics per telecomunicacions.

Competències

    Enginyeria Electrònica de Telecomunicació
  • Actitud personal
  • Aprendre nous mètodes i tecnologies a partir dels coneixements bàsics i dels tecnològics, i tenir versatilitat per adaptar-se a noves situacions
  • Comunicació
  • Hàbits de pensament
  • Hàbits de treball personal
  • Treball en equip
    Enginyeria de Sistemes de Telecomunicació
  • Actitud personal
  • Aprendre nous mètodes i tecnologies a partir dels coneixements bàsics i dels tecnològics, i tenir versatilitat per adaptar-se a noves situacions
  • Aprendre nous mètodes i tecnologies a partir dels coneixements bàsics i dels tecnològics, i tenir versatilitat per adaptar-se a noves situacions.
  • Comunicació
  • Hàbits de pensament.
  • Hàbits de treball personal
  • Treball en equip

Resultats d'aprenentatge

  1. Analitzar teòricament i amb ajuda de simulació assistida per computador circuits bàsics basats en amplificadors operacionals tant en aplicacions lineals com no lineals.
  2. Analitzar teòricament i amb ajuda de simulació assistida per computador circuits elèctrics de primer i segon ordre en operació contínua, en règim transitori i en règim permanent.
  3. Analitzar teòricament i amb ajuda de simulació assistida per computador el comportament estàtic i dinàmic de portes lògiques basades en transistors d'efecte de camp.
  4. Assumir i respectar el rol dels diversos membres de l'equip, així com els diferents nivells de dependència de l'equip.
  5. Comunicar eficientment, oralment i per escrit, coneixements, resultats i habilitats, tant en entorns professionals com davant de públics no experts.
  6. Definir els conceptes bàsics de teoria de circuits elèctrics, circuits electrònics, principis físics dels semiconductors i famílies lògiques, dispositius electrònics i fotònics, tecnologia de materials i la seva aplicació per a la resolució de problemes propis de l'enginyeria.
  7. Desenvolupar el pensament científic.
  8. Desenvolupar el pensament sistèmic.
  9. Desenvolupar estratègies d'aprenentatge autònom.
  10. Desenvolupar la capacitat d'anàlisi i de síntesi.
  11. Desenvolupar la curiositat i la creativitat.
  12. Desenvolupar un pensament i un raonament crítics.
  13. Fer un ús eficient de les TIC en la comunicació i la transmissió d'idees i resultats.
  14. Gestionar el temps i els recursos disponibles.
  15. Gestionar el temps i els recursos disponibles. Treballar de forma organitzada.
  16. Implementar físicament i mesurar les variables elèctriques de circuits elèctrics i electrònics simples amb les eines pròpies d'un laboratori d'electrònica.
  17. Mantenir una actitud proactiva i dinàmica respecte al desenvolupament de la pròpia carrera professional, el creixement personal i la formació continuada. Tenir esperit de superació.
  18. Treballar cooperativament.
  19. Treballar de manera autònoma.
  20. Utilitzar i especificar convertidors A/D i D/A en contextos d'adquisició de dades i actuació sobre l'entorn.

Continguts

Temari de teoría


Tema 1. Elements, variables i ecuacions dels  circuits elèctrics.

1.1. Circuit elèctric o electrònic: introducció
1.2. Variables elèctriques d'un circuit: variables fonamentals i derivades.
1.3. Elements de circuit i criteri de signes.
1.4. Resistències i fonts de tensió i corrent
1.5. Potència dissipada i subministrada per un element
1.6. Lleis de Kirchhoff: KCL i KVL
1.7. Fonts dependents. Lleis de Kirchoff amb fonts dependents
1.8. Circuits equivalents: associacions sèrie i paral·lel, transformació de fonts, divisor de tensió i corrent.

 

Tema 2. Lleis i mètodes bàsics de resolució de circuits resistius.
2.1 Variables generadores i Mètode de nusos
2.2 Alguns teoremes de teoria de circuits
          2.2.1 Superposició
          2.2.2 Teoremes de Thevenin i Norton
2.3 Representació matricial de circuits biporta

 

Tema 3. Circuits en règim temporal transitori: Circuits dinàmics de 1r ordre
3.1 Condensadors i autoinduccions: definició i propietats
3.2 Condensadors i autoinduccions en sèrie i paral·lel.
3.3 Equació d'un circuit dinàmic de primer ordre.
3.4 Solucions analítiques per:
    a) excitació constant.
    b) excitació constant a trams.

Tema 4. Règim estacionari sinusoïdal.
4.1 Introducció: estat estacionari sinusoïdal d'un circuit.
4.2 Fasors.
4.3 Formulació amb fasors de les equacions del circuit.
4.4 Impedància i Admitància.
4.5 Potència en estat estacionari sinusoïdal i definició del factor de potència.

 

Tema 5. Introducció a la física de semiconductors i de dispositius
5.1 Díode d'Unió PN.
5.2 Models simples DC de díode PN i polarització. Recta de càrrega.
5.3 Circuits amb diodes.

Tema 6. Amplificador Operacional
6.1 Introducció.
6.2 Models lineal i no-lineal de funcionament.
6.3 Aplicacions lineals:
     6.3.1 Amplificador no inversor.
     6.3.2 Seguidor de tensió (buffer).
     6.3.3 Amplificador inversor.
     6.3.4 Sumador.
     6.3.5 Integrador.
     6.3.6 Diferenciador.
6.4 Aplicacions no lineals: comparadors.

  

Pràctiques de laboratori

Pràctica 1: Introducciò al simulador de circuits Spice
Pràctica 2: Components Bàsics Passius.
Pràctica 3: Circuits bàsics i components passius: comportament transitori i permanent.
Pràctica 4: Components basics actius: El díode. Circuits bàsics.
Pràctica 5: L'amplificador operacional. Circuits bàsics.

 

 

Metodologia

A les sessions de Teoria s'exposen els conceptes teòrics necessaris per poder afrontar la resta d'activitats de l'assignatura. Aquestes sessions es reforçaran eventualment amb els seminaris destinats a aprofundir en aspectes concrets del temari.

Les classes de problemes estan destinades a posar en pràctica els conceptes teòrics exposats a les sessions de teoria. Es realitzen en grups reduïts per tal d'afavorir la interacció entre professors i alumnes.

A les pràctiques els alumnes entren en contacte amb els dispositius i instruments propis de l'electrònica mitjançant la implementació de muntatges electrònics.

Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.

Activitats formatives

Títol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Tipus: Dirigides      
Sessions de Teoria 60 2,4 1, 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 15, 17
Tipus: Supervisades      
Sessions de Problemes 70 2,8 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20
Tipus: Autònomes      
Sessions de Pràctiques 38 1,52 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 15, 16, 19, 20

Avaluació

L'avaluació de l'assignatura es realitzarà mitjançant tres tipus d'activitats clarament diferenciades: pràctiques, dos exàmens parcials i un exàmen de síntesi.

 

Pràctiques.

La part pràctica consta de cinc pràctiques individuals obligatòries i un examen final de pràctiques.  En el cas de pràctiques presencials al laboratori, s'avaluaràn amb un informe previ (30% de la nota de la pràctica) i un informe de pràctica (70% de la nota de la pràctica).

Totes les pràctiques han de realitzar-se obligatòriament.

S’admetrà fer fins a 2 pràctiques fora del seu moment previst sempre i quan la no assistència a la pràctica tingui una causa suficientment justificada. En aquest cas, la nota d'aquestes dues pràctiques serà substituïda per la nota resultant de l'avaluació de treballs i o activitats específiques proposades pel professorat.

La no assistència injustificada a alguna de les pràctiques previstes implicarà el suspens de les pràctiques (i per conseqüent de l'assignatura).

En finalitzar les 5 pràctiques es realitzarà un examen de pràctiques que es qualificarà amb una nota que representarà el 50% de la nota final de pràctiques.

 

Exàmens Parcials alliberadors de matèria.

Es realitzaran dos exàmens parcials incloent cada un d'ells aproximadament la metitat del temari de l'assignatura (part A i B respectivament).

Aquests exàmens tindran una duració de 2 hores.

Donaran lloc a les notes de parcial NPA i NPB entre 0 i 10 punts.

 

Examen de síntesi final.

Es realitzarà al final del semestre.

Per a participar en la prova de síntesis (examen de recuperació) cal haver aprovat les pràctiques i tenir una mitjana superior al 2 de les dues proves parcials.

Constarà de dues parts corresponents a la matèria inclosa en les parts A i B.

Cada alumne haurà de realitzar la part de l'examen que tingui suspesa (NPA i/o NPB <5). Els alumnes que tinguin aprovades les dues parts, no caldrà que facin l'examen, a no ser que vulguin presentar-se per pujar nota. En aquests casos els alumnes renuncien a les notes anteriors i s'utilitzarà la nota obtinguda a l'examen per obtenir la nota final de l'assignatura.

Per aprovar l'examen de síntesi caldrà una mitja global de l'examen de 5.

Després de la qualificació d'aquest examen final, tots els alumnes tindran una nota entre 0 i 10 en les parts A i B, ja sigui obtinguda en els parcials, en aquest examen, o en una combinació de les dues probes.

 

Nota final de l'assignatura.

La nota final de l'assignatura es calcula com la mitja ponderada de les notes dels exàmens parcials o final i pràctiques on les pràctiques compten un 30% i la part dels exàmens un 70%. Per poder fer mitja amb la nota de pràctiques cal que la nota de l'examen de síntesi sigui superior o igual a 5.

Sense perjudici d'altres mesures disciplinàries que s'estimin oportunes, i d'acord amb la normativa acadèmica vigent, les irregularitats comeses per un estudiant que puguin conduir a una variació de la qualificació es qualificaran amb un zero (0). Per exemple, plagiar, copiar, deixar copiar una activitat d'avaluació, implicarà suspendre aquesta activitat d'avaluació amb un zero (0). Les activitats d'avaluació qualificades d'aquesta formai peraquest procediment no seran recuperables. Si és necessari superar qualsevol d'aquestes activitats d'avaluació per aprovar l'assignatura, aquesta assignatura quedarà suspesa directament, sense oportunitat de recuperar-la en el mateix curs.

 

Qualificacions especials

Només si l'alumne no  presenta cap informe de pràctiques ni treballs fet a casa, la nota serà No Avaluable. En cas contrari, la nota final es calcularà en base als pesos de cada activitat d'avaluació.

Per a cada assignatura d'un mateix pla d'estudis, es podran concedir globalment les Matricules d'Honor resultants de calcular el cinc per cent o fracció dels alumnes matriculats en tots els grups de docència de l'assignatura. Nomes s'atorgarà a estudiants que hagin obtingut una qualificació final igual o superior a 9.00, i sempre que el professor ho consideri oportú (en funció de l’excel·lència del alumne).

 

 

 

 

 

 

Activitats d'avaluació

Títol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Dos Examens Parcials Cada examen parcial correspond al 35% de la nota final de l'assignatura 10 0,4 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 19
Examen de pràctiques 50% de la nota final de pràctiques 2 0,08 1, 2, 3, 16, 19
Informes previs de pràctiques 30% de la nota de cada sessió pràctica 18 0,72 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20
Prova de Síntesi (procés de recuperació) Fins al 100% de la nota de teoria (70% de la nota de l'assignatura) 5 0,2 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 15, 16, 17, 19, 20
Questionaris de pràctiques fets al laboratori 70% de la nota de cada sessió pràctica 22 0,88 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20

Bibliografia

Bibliografía principal

  • R. Boylestad y L. Nashelsky. "Introducción al análisis de Circuitos", Prentice Hall.
  • R. Boylestad y L. Nashelsky. "Teoría de Circuitos y dispositivos electrónicos", Prentice Hall.

 

Altres llibres interesants:

  • A.Bruce Carlson. Teoría de circuitos. Thomson-Paraninfo. 2002. (IBSB: 84-9732-066-2)
  • J. David Irwin. Análisis básico de circuitos en Ingeniería. Prentice Hall Hispanoamericana.1997. (ISBN:968-880-816)
  • Allan R. Hambley, "Electrónica", Segunda Edición, Prentice Hall, 2001
  • C. J. Savant Jr., Martin S. Roden, Gordon L. Carpenter, "Diseño Electrónico, Circuitos y sistemas", Tercera Edición, Prentice Hall, 2000.
  • Norbert R. Malik, "Circuitos Electrónicos, Análisis, simulación y diseño", Prentice may, 2000.

Programari

Pspice 9.1 student edition