Circuits electrònics Codi:  11.617    :  6
Consulta de les dades generals   Descripció   L'assignatura en el conjunt del pla d'estudis   Camps professionals en què es projecta   Coneixements previs   Informació prèvia a la matrícula   Objectius i competències   Continguts   Consulta dels recursos d'aprenentatge de què disposa l'assignatura   Recursos d'aprenentatge i eines de suport   Informacions sobre l'avaluació a la UOC   Consulta del model d'avaluació  
Aquest és el pla docent de l'assignatura. Us servirà per planificar la matrícula (consulteu si l'assignatura s'ofereix aquest semestre a l'espai del Campus Més UOC / La Universitat / Plans d'estudis). Un cop comenci la docència, heu de consultar-lo a l'aula. (El pla docent pot estar subjecte a canvis.)

En l'assignatura Circuits electrònics s'aprofundeix en l'estudi dels components electrònics fonamentals basats en semiconductors (díodes i transistors), s'analitzen circuits aplicats d'ordre més avançat basats en l'ús d'aquests components (circuits amb realimentació, oscil·ladors, amplificadors, monoestables, portes lògiques, etc.) i s'estudia en profunditat l'ús pràctic de dos aparells d'instrumentació electrònica fonamentals com són el generador de funcions i l'oscil·loscopi digital.

Amunt

Circuits electrònics és la continuació natural de l'assignatura Teoria de Circuits, aplicant-se les competències adquirides en aquesta per estudiar elements com els transistors i els amplificadors, que suposen el nucli més important de l'electrònica analògica, i resulta ser, a la vegada, el pas previ natural a Electrònica de Comunicacions, assignatura centrada en l'anàlisi i el disseny de circuits electrònics de radiofreqüència i aplicats a l'àmbit de les comunicacions.

Amunt

L'aprenentatge i aprofitament d'aquesta assignatura suposarà una sòlida base de coneixements per a l'anàlisi de pràcticament qualsevol tipus de circuit electrònic. Aquests coneixements són bàsics i ben valorats per a qualsevol sortida professional en l'àmbit de l'electrònica i les telecomunicacions.

Amunt

Els coneixements previs que cal tenir, agrupats per les assignatures on s'adquireixen, són:

Teoria de circuits

  • Fonaments de la teoria de circuits electrònics analògics
  • Règim permanent sinusoïdal
  • Elements passius (resistència, condensador i bobina)
  • Resolució de circuits per transformada de Laplace
  • Transformadors
  • Adaptació d'impedàncies
  • Fonaments de filtres

Matemàtiques I

  • Vectors
  • Resolució de sistemes d'equacions
  • Nombres complexos

Matemàtiques II

  • Funcions d'una variable
  • Continuïtat
  • Derivació
  • Equacions diferencials ordinàries
  • Integració

Així mateix, és recomanable (però no imprescindible) tenir coneixements bàsics de física, així com dominar les conversions d'unitats.

Amunt

Es recomana matricular-se de Circuits electrònics únicament en cas que s'hagi superat satisfactòriament les assignatures Teoria de Circuits, Matemàtiques I i Matemàtiques II.

Amunt

En aquesta assignatura es completarà la visió general de l'electrònica analògica iniciada en l'assignatura Teoria de circuits i s'adquiriran les habilitats necessàries per realitzar mesures de circuits electrònics bàsics. S'estudiarà l'ús del generador de funcions i especialment de l'oscil·loscopi digital en l'àmbit de l'anàlisi, disseny i implementació (més enllà del pla teòric) de circuits d'electrònica analògica.

La competència general del Grau en la qual s'emmarca l'assignatura és:

[13] - Comprensió i domini dels conceptes bàsics de sistemes lineals i les funcions i transformades relacionades, teoria de circuits elèctrics, circuits electrònics, principi físic 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.

Els objectius que aconseguirà l'estudiant que cursi l'assignatura Circuits electrònics són els següents:

  1. Entendre què és i com es comporta un díode. Conèixer els diversos models simplificats que ens faciliten l'anàlisi de circuits amb díodes.
  2. Aprendre a analitzar circuits que contenen díodes. Conèixer com s'aplica el díode en circuits rectificadors, limitadors i reguladors.
  3. Conèixer el fotodíode i el seu funcionament. Entendre com es comporta un díode LED.
  4. Entendre el concepte de realimentació i els beneficis que ens aporten els circuits amb realimentació.
  5. Identificar els dos tipus bàsics de realimentació: la realimentació positiva i la realimentació negativa.
  6. Analitzar i dissenyar circuits amb realimentació negativa. Entendre què és un oscil·lador a partir del concepte de realimentació positiva.
  7. Estudiar i analitzar els oscil·ladors més comuns. Analitzar un tipus d'oscil·lador emprat en el món real: l'oscil·lador de cristall de quars.
  8. Conèixer l'estructura física dels transistors més utilitzats en baixa freqüència. Conèixer els models elèctrics utilitzats per a la descripció del seu funcionament.
  9. Saber calcular el punt i la regió de treball d'un transistor. Aprendre a dissenyar xarxes de polarització de transistors.
  10. Conèixer configuracions típiques de circuits amplificadors. Analitzar el funcionament de circuits d'amplificació basats en transistors.
  11. Conèixer com sintetitzar portes lògiques utilitzant transistors.
  12. Entendre què és un amplificador operacional i quines funcionalitats proporciona. Ser capaços d'entendre les especificacions dels amplificadors operacionals reals.
  13. Saber utilitzar l'amplificador operacional per construir/dissenyar circuits electrònic bàsics, com ara amplificadors, sumadors o integradors.
  14. Entendre quins usos pot tenir l'amplificador operacional per circuits no lineals, com ara comparadors, temporitzadors o rectificadors.
  15. Ser capaç de, donat un circuit basat en un amplificador operacional, analitzar-lo i predir el seu comportament.
  16. Ser capaç de, donada una aplicació que requereix d'un circuit elèctric que sintetitzi operacions de càlcul, proposar i analitzar una topologia amb amplificadors operacionals que sigui apta.
  17. Saber muntar i mesurar circuits d'electrònica analògica basats tant en els elements electrònics més bàsics (resistències, condensadors, bobines, fonts de tensió, etc.) com en els elements estudiats al llarg de tota l'assignatura (díodes, cristalls de quars, transistors, amplificadors operacionals, etc.).
  18. Conèixer i dominar totes les funcionalitats d'un generador de funcions i un oscil·loscopi digital, a fi de poder realitzar tot tipus de mesures tant per analitzar com dissenyar circuits electrònics reals.

Amunt

Mòduls

Breu descripció

Mòdul 1:

El díode

S'analitza a fons el díode, tant les seves característiques físiques com el seu funcionament i la manera de modelar-lo. Mitjançant models simplificats s'analitzen circuits que contenen díodes, prestant especial atenció a funcions bàsiques com rectificar, limitar o regular la tensió. S'estudien així mateix díodes amb característiques especials, com el fotodíode o el LED.


Mòdul 2:

Realimentació i oscil·ladors

S'estudia detalladament el concepte de realimentació (positiva i negativa) i la seva aplicació en l'àmbit de l'enginyeria electrònica. S'analitzen circuits pràctics amb realimentació i les seves aplicacions principals. De manera especial s'estudien els circuits oscil·ladors, com modelar-los, les configuracions bàsiques i la seva aplicació per generar senyals de sincronització i de rellotge.

Mòdul 3:

El transistor

S'introdueix el transistor i s'analitzen tant els seus fonaments com les seves aplicacions bàsiques en el disseny de circuits elèctrics a la regió de baixa freqüència (fonamentalment com a interruptor i com a amplificador). S'analitza l'estructura física de diferents tipus de transistor (BJT, FET), les seves propietats fonamentals i la manera de modelar el seu comportament elèctric.

Mòdul 4:

L'amplificador operacional

S'introdueix l'amplificador operacional, estudiant les seves característiques, els paràmetres que el defineixen i les seves aplicacions en el disseny de circuits electrònics. S'analitza detalladament el seu ús, tant en aplicacions lineals (suma, integració, derivació, diferenciació, etc.) com en aplicacions no lineals (comparadors, generadors d'ona quadrada, temporitzadors i rectificadors).

Annex I:

Teoremes de xarxes elèctriques

Es repassen breument conceptes ja estudiats en l'assignatura Teoria de circuits, incloent definicions elementals, components circuitales bàsics (resistència, condensador i bobina) i teoremes que permeten analitzar circuits calculant la intensitat i caiguda de tensió en cadascun dels elements que componen el circuit.

Material de pràctiques

S'inclouen un kit de pràctiques (maquinari i programari), vídeos explicatius i documentació de suport, que permeten a l'estudiant muntar i mesurar circuits d'electrònica analògica basats en els elements estudiats durant l'assignatura.

Amunt

Multímetre i components / Multímetro y componentes Gadget
Vídeo de presentació de l'assignatura Audiovisual
Placa Gadget
Lab@Home - VM Programari en línia
El transistor. Estructura física i aplicacions PDF
Annex. Teoremes de xarxes elèctriques PDF
Realimentació i oscil·ladors. Funcionament i aplicacions PDF
L'amplificador operacional PDF
El díode. Funcionament i aplicacions PDF

Amunt

A continuació es presenten els requisits mínims de maquinari i programari per tal de treballar amb el laboratori a casa, és a dir amb la placa electrònica i programari associat per tal de portar a terme les activitats proposades al llarg del semestre:

Cal disposar d'un ordinador de sobretaula o portàtil amb connexió a Internet per banda ampla, que suporti virtualització (per poder treballar amb màquines virtuals), i un monitor amb una resolució mínima de 1024x768 píxels.

És recomanable que la CPU sigui de doble nucli i que el sistema tingui com a mínim 4 GB de memòria RAM.

Així mateix, en relació al sistema operatiu a fer servir, és recomanable l'ús de Windows o Linux, tot i que també es pot treballar amb Mac.

Per últim, per tal de poder fer servir el programari del laboratori caldrà seguir les instruccions que s'indicaran a l'aula durant el semestre.

Amunt

El procés d'avaluació es fonamenta en el treball personal de l'estudiant i pressuposa l'autenticitat de l'autoria i l'originalitat dels exercicis realitzats.

La manca d'autenticitat en l'autoria o d'originalitat de les proves d'avaluació; la còpia o el plagi; l'intent fraudulent d'obtenir un resultat acadèmic millor; la col·laboració, l'encobriment o l'afavoriment de la còpia, o la utilització de material o dispositius no autoritzats durant l'avaluació, entre d'altres, són conductes irregulars que poden tenir conseqüències acadèmiques i disciplinàries greus.

D'una banda, si es detecta alguna d'aquestes conductes irregulars, pot comportar el suspens (D/0) en les activitats avaluables que es defineixin en el pla docent –incloses les proves finals– o en la qualificació final de l'assignatura, sigui perquè s'han utilitzat materials o dispositius no autoritzats durant les proves, com ara xarxes socials o cercadors d'informació a internet, perquè s'han copiat fragments de text d'una font externa (internet, apunts, llibres, articles, treballs o proves d'altres estudiants, etc.) sense la citació corresponent, o perquè s'ha practicat qualsevol altra conducta irregular.

De l'altra, i d'acord amb les normatives acadèmiques, les conductes irregulars en l'avaluació, a més de comportar el suspens de l'assignatura, poden donar lloc a la incoació d'un procediment disciplinari i a l'aplicació, si escau, de la sanció que correspongui.

Amunt

Aquesta assignatura es pot superar per una doble via:

- A partir de les activitats fetes al llarg del curs i la realització d'una prova de síntesi (PS):

La combinació de la nota final de les activitats d'avaluació contínua (AC) i la qualificació final de les activitats pràctiques (Pr) dóna com a resultat la qualificació final d'avaluació contínua (FC: AC + Pr).
Per a tenir dret a fer la PS, la qualificació final d'avaluació contínua (FC) ha de ser igual o superior a 5. La nota final de l'assignatura s'obtindrà posteriorment creuant la nota de la PS amb la FC.

- Mitjançant la realització d'un examen final (EX):

Per a fer l'EX no cal haver superat l'AC. Per aquesta via, la qualificació final de l'assignatura s'obté creuant la nota de l'EX amb la qualificació final de les activitats pràctiques (Pr).

En qualsevol de les dues vies és obligatori fer les activitats pràctiques (Pr).

La fórmula d'acreditació de l'assignatura és la següent: (AC + Pr) + PS o EX + Pr.

 
 
 

Amunt