Components i Circuits Electrònics
Codi: 102689 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500895 Enginyeria Electrònica de Telecomunicació | OB | 2 | 1 |
| 2500898 Enginyeria de Sistemes de Telecomunicació | OB | 2 | 1 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- David Jimenez Jimenez
- Correu electrònic:
- david.jimenez@uab.cat
Idiomes dels grups
Podeu accedir-hi des d'aquest enllaç. Per consultar l'idioma us caldrà introduir el CODI de l'assignatura. Tingueu en compte que la informació és provisional fins a 30 de novembre de 2023.
Equip docent
- David Jimenez Jimenez
- Enrique Alberto Miranda Castellano
Prerequisits
Es requereixen coneixements bàsics de:
.- Teoria de circuits (resolució de circuits lineals amb resistències, condensadors i inductàncies)
.- Electrostàtica bàsica (conceptes de camp, potencial electric, etc.)
.- Matemàtiques (nombres complexes, equacions diferencials bàsiques,etc.)
Objectius
- L'objectiu global d'aquesta assignatura és proporcionar una visió general dels dispositius electrònics bàsics, fonamentalment díodes i transistors i dels models que s'empren per a l'anàlisi i disseny de circuits.
- Comprensió i domini dels principis físics dels semiconductors, així com dels dispositius electrònics i fotònics i de la tecnologia de fabricació dels mateixos.
- Relacionar els processos tecnològics, les prestacions dels dispositius i els seu funcionament en circuits mitjançant models físics analítics, simulacions numèriques a nivell físic, models compactes i simulacions circuitals.
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
- Resoldre problemes amb iniciativa i creativitat. Prendre decisions. Comunicar i transmetre coneixements, habilitats i destreses, comprenent la responsabilitat ètica i professional de l'activitat de l'enginyer tècnic de telecomunicació.
- Treball en equip
- Treballar en un grup multidisciplinari i en un entorn multilingüe, i comunicar, tant per escrit com oralment, coneixements, procediments, resultats i idees relacionats amb les telecomunicacions i l'electrònica
- 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
- Resoldre problemes amb iniciativa i creativitat. Prendre decisions. Comunicar i transmetre coneixements, habilitats i destreses, comprenent la responsabilitat ètica i professional de l'activitat de l'enginyer tècnic de telecomunicació.
- Treball en equip
- Treballar en un grup multidisciplinari i en un entorn multilingüe, i comunicar, tant per escrit com oralment, coneixements, procediments, resultats i idees relacionats amb les telecomunicacions i l'electrònica.
Resultats d'aprenentatge
- Assumir i respectar el rol dels diversos membres de l'equip, així com els diferents nivells de dependència de l'equip.
- Comunicar eficientment, oralment i per escrit, coneixements, resultats i habilitats, tant en entorns professionals com davant de públics no experts.
- Definir els conceptes bàsics de 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.
- Desenvolupar estratègies d'aprenentatge autònom.
- Desenvolupar la capacitat d'anàlisi i de síntesi.
- Desenvolupar la curiositat i la creativitat.
- Desenvolupar un pensament i un raonament crítics.
- Fer un ús eficient de les TIC en la comunicació i la transmissió d'idees i resultats.
- Gestionar el temps i els recursos disponibles.
- Gestionar el temps i els recursos disponibles. Treballar de forma organitzada.
- 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.
- Redactar informes breus amb l'estructura pròpia dels projectes de telecomunicació i electrònica.
- Treballar cooperativament.
- Treballar de manera autònoma.
- Utilitzar aplicacions de comunicació i informàtiques per donar suport al desenvolupament i l'explotació de xarxes, serveis i aplicacions de telecomunicació i electrònica.
- Utilitzar circuits d'electrònica analògica i digital, de conversió analògic-digital i digital-analògic, de radiofreqüència, d'alimentació i conversió d'energia elèctrica per a aplicacions de telecomunicació i computació.
- Utilitzar circuits d'electrònica analògica i digital, de conversió analògic-digital i digitalanalògica, de radiofreqüència, d'alimentació i conversió d'energia elèctrica per a aplicacions de telecomunicació i computació.
- Utilitzar diferents fonts d'energia i en especial la solar fotovoltaica i tèrmica, així com els fonaments de l'electrotècnia i de l'electrònica de potència.
- Utilitzar diferents fonts d'energia, així com els fonaments de l'electrònica de potència.
- Utilitzar eines informàtiques de recerca de recursos bibliogràfics o d'informació relacionades amb l'electrònica.
- Utilitzar eines informàtiques de simulació de circuits i sistemes de telecomunicació i electrònica.
Continguts
Tema1. Física de semiconductors i transport electrònic
1.1 Introducció als semiconductors. Concentració de portadors.
1.2 Propietats del transport de portadors.
1.3 Càrregues i camps. Diagrames de bandes.
Tema 2. El díode d'unió PN
2.1 Electrostàtica de la unió PN
2.2 Unió PN fora de l'equilibri. Corrents.
2.3 Aplicacions circuitals senzilles: retalladors, rectificadors, etc.
Tema 3. El transistor bipolar
3.1 Tipus de transistors. Diagrames de bandes
3.2 Corves corrent-tensió
3.3 Aplicacions circuitals senzilles:circuits polaritzadors, amplificadors, etc.
Tema 4. El transistor MOS
4.1 L'estructura MOS.
4.2 El transistor MOS de canal llarg.
4.3 Escalat del MOSFET. MOSFETs de petita dimensió. Efectes de canal curt.
4.4 Aplicacions circuitals senzilles: portes lògiques, circuits CMOS
Tema 5. Dispositius fotònics
5.1 Propietats de la llum i interacció llum-matèria
5.2 LEDs (Light Emitting Diode) i LASERs (Light amplification by stimulated emission of radiation)
5.3 Detectors de llums i cel.les solars
5.4 Aplicacions circuitals senzilles
Metodologia
Activitats dirigides:
Classes magistrals: El professor explicarà els temes mitjançant (i) el suport de apunts presentats en pantalla que estaran disponibles per l'alumne amb anterioritat ("campus virtual") i (ii) petits exercicis o explicacions complementaries en la pissarra de classe.
Seminaris de problemes: El professor realitzarà, o en alguns casos els mateixos alumnes, problemes de exemple en petits grups d'alumnes.
Sessions de laboratori: Prèviament a la realització de cada sessió de pràctiques, l'alumne haurà de preparar-la i entregar al inici de la sessió l'informe previ corresponent. Al finalitzar la sessió de pràctiques, l'alumne entregarà un altre informe realitzat durant la sessió.
Activitats supervisades:
Tutories: Fora d'hores de classe, l'alumne podrà requerir les explicacions dels professors de teoria, problemes o pràctiques per qualsevol dubte. Es recomana a l'alumne l'ús d'aquest recurs didàctic.
Activitats autònomes:
Estudi: És necessari un estudi autònom de cada tema de l'assignatura per part de l'alumne.
Resolució dels problemes de classe: Es molt recomanable que l'alumne intenti fer els exercicis amb anterioritat.
Tot el material del curs preparat pels professors (classes magistrals, problemes, pràctiques i exàmens) estan disponibles en català.
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 | |||
| Classes magistrals | 26 | 1,04 | 3, 5, 7 |
| Seminaris de problemes | 12 | 0,48 | 3, 5, 7 |
| Sessions de laboratori | 12 | 0,48 | 1, 3 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Tutories | 12 | 0,48 | 3, 4, 14 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi | 68 | 2,72 | 3, 4, 10 |
| Preparació de les sessions de Laboratori | 8 | 0,32 | 3, 6 |
Avaluació
.- 1er Parcial escrit: 37.5% de la NOTA
.- 2on Parcial escrit: 37.5% de la NOTA
.- Pràctiques: 25% de la NOTA
S'han d'aprovar amb un mínim de 5 totes tres parts. Tots dos parcials es poden recuperar al final del curs.
Les activitats pràctiques són d'assistència obligatòria (totes elles) i no són recuperables, de manera que qualsevol incidència (p.ex., malaltia) ha de ser comunicada a l'equip docent tan ràpid com sigui possible.
En cas de no superar les tres parts de l'assignatura, la nota de l'expedient es determinarà de la següent manera:
Valor=0.25*NPràctiques+0.375*NP1+0.375*NP2, on NPràctiques és la nota final de pràctiques (sobre 10 punts), NP1 és la nota del primer parcial (sobre 10 punts), i NP2 és la nota del segon parcial (sobre 10 punts).
Si Valor >= 5, llavors la nota de l'expedient serà de 4.9
Si Valor < 5, llavors la nota de l'expedient serà igual a Valor
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Avalaucio (1er parcial) | 37.5% | 2 | 0,08 | 3, 12, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 |
| Avaluació (2on parcial) | 37.5% | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 |
| Pràctiques | 25% | 6 | 0,24 | 1, 3, 5, 7, 12, 13, 15, 16, 18, 19, 20, 21 |
| VIA B: Examen total escrit | 75% | 2 | 0,08 | 3, 5, 7 |
Bibliografia
Bibliografía bàsica:
Luis Prats Viñas y Josep Calderer Cardona, Dispositius electrònics i fotònics. Fonaments. Edicions UPC, 2001
T. Floyd, Electronic Devices. Seventh Edition, Prentice Hall, 2005
Bibliografía complementaria:
R.F.Pierret, Semiconductor fundamentals (1988) / Fundamentos de semiconductores (1994)
Gerold W. Neudeck,. The PN Junction Diode (1989) / El diodo PN de unión (1993)
G.W.Neudeck, The Bipolar Junction Transistor (1989) / El transistor bipolar de unión (1994)
R.F. Pierret, Field effect devices (1990) / Dispositivos de efecto de campo (1994)
J.Wilson Optoelectronics: an introduction. Editorial Prentice Hall
Programari
Els programes de simulació a utilitzar durant el curs són d'ús estàndar i estan instal.lats als laboratoris de pràctiques.