El Laboratorio de Electrónica es el curso terminal del área de Electrónica. En este curso se promueve el Diseño Electrónico mediante el uso de herramientas computacionales. Los estudiantes aplican los conocimientos adquiridos en los cursos de Electrónica y Electrónica Aplicada para el diseño de circuitos electrónicos.

1. Introducir al alumno en el proceso de selección de componentes y diseño de circuitos electrónicos.

2. Aprender a interpretar las especificaciones que los fabricantes de componentes y equipo electrónico proporcionan en sus manuales y catálogos.

3. Fomentar el uso de herramientas computacionales para el análisis y diseño de sistemas electrónicos.

4. Presentar al alumno la gran variedad de circuitos integrados y otras componentes electrónicas disponibles en el mercado.

1. ESPECIFICACIONES DEL FABRICANTE

2. MODELOS DE DISPOSITIVOS

3. FUENTES DE PODER DE REGULACIÓN LINEAL

4. AMPLIFICADORES OPERACIONALES

5. ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES TIPO V/I Y I/V

6. MULTIVIBRADORES

7. GENERADORES DE PWM

8. CIRCUITOS DE DISPARO CON UJTS

9. INTERFASES DE POTENCIA

1. ESPECIFICACIONES DEL FABRICANTE

1.1 Resaltar la importancia de las hojas de especificaciones de los dispositivos electrónicos. Describir las partes que integran normalmente una hoja de especificaciones.

1.2 Estudiar las especificaciones del fabricante para los elementos semiconductores discretos más comúnmente utilizados tales como diodos, transistores bipolares y transistores de efecto de campo.

1.3 Identificar las diferentes terminales de las componentes electrónicas que se usarán en el laboratorio.

1.4 Reconocer los valores y especificaciones máximas de las resistencias y capacitancias del paquete básico de componentes.

1.5 Estudiar la analogía que existe entre sistemas eléctricos y sistemas térmicos. Usar el concepto de resistencias térmicas para describir el comportamiento térmico estático de un dispositivo electrónico.

2. MODELOS DE DISPOSITIVOS

2.1 Repasar los diferentes tipos de análisis que maneja PSpice.

2.2 Describir los parámetros más importantes para la modelación, en PSpice, de diodos, transistores bipolares y transistores de efecto de campo.

2.3 Transformar algunas de las especificaciones del fabricante a parámetros de PSpice.

2.4 Utilizar el graficador Probe como trazador de curvas y comparar las especificaciones del fabricante con las curvas de PSpice.

3. FUENTES DE PODER DE REGULACIÓN LINEAL

3.1 Describir las partes que forman una fuente de poder de regulación lineal.

3.2 Estudiar los principios de operación de los reguladores lineales integrados.

3.3 Estudiar las especificaciones del fabricante de los reguladores lineales integrados.

3.4 Diseñar fuentes de poder de regulación lineal utilizando elementos discretos y reguladores integrados.

4. AMPLIFICADORES OPERACIONALES

4.1 Repasar los bloques funcionales que integran un Opamp.

4.2 Describir las características no ideales de un Opamp tales como el voltaje de ìoffsetî, el corrimiento en el voltaje de ìoffsetî, las corrientes de polarización en la entrada, la diferencia entre las corrientes de polarización en la entrada, la ganancia de lazo abierto y la razón de crecimiento máxima en el voltaje de salida.

4.3 Describir la relación ganancia-ancho de banda en un opamp compensado. Observar, en el laboratorio, la disminución que se presenta en el ancho de banda con el aumento de amplitud en el nivel de señal. Observar el efecto de las variaciones de la fuente de poder sobre el voltaje de ìoffsetî del amplificador.

4.4 Mencionar como afectan las características no ideales del opamp en diferentes aplicaciones.

4.5 Estudiar las especificaciones del fabricante de algunos Opamps. Clasificar los diferentes tipos de Opamps existentes.

4.6 Estudiar las aplicaciones lineales y no lineales más usuales de los Opamps: sumadores, integradores, derivadores, amplificadores logarítmicos, amplificadores antilogarítmicos, rectificadores activos, limitadores, comparadores, ìSchmitt Triggersî.

4.7 Medir en el laboratorio algunas de las características no ideales del opamp 741. Comparar estas características con las especificaciones dadas por el fabricante.

5. ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES TIPO V/I Y I/V

5.1 Describir la importancia del acondicionamiento de señales en los sistemas de adquisición de datos.

5.2 Describir las funciones de un circuito de acondicionamiento lineal de señal.

5.3 Estudiar las aplicaciones del Amplificador Logarítmico.

5.4 Diseñar con Opamps circuitos de acondicionamiento lineal de voltaje a voltaje, voltaje a corriente y corriente a voltaje.

5.5 Estudiar algunos de los circuitos integrados lineales existentes para conversión voltaje a corriente y corriente a voltaje.

5.6 Describir los principios de operación de los Amplificadores de Instrumentación, así como también, mencionar algunos de los Amplificadores de Instrumentación Comerciales .

6. MULTIVIBRADORES

6.1 Describir los principios de operación de los multivibradores.

6.2 Describir las especificaciones del fabricante del circuito integrado LM555.

6.3 Estudiar los diferentes modos de operación del circuito LM555.

6.4 Diseñar circuitos multivibradores utilizando el LM555.

7. GENERADORES DE PWM

7.1 Describir los principios de operación de un generador de PWM.

7.2 Estudiar las características del generador de PWM integrado TL494.

7.3 Tomando como base el circuito TL494 y algunos transistores de potencia, diseñar un control de velocidad para un motor de DC.

8. CIRCUITOS DE DISPARO CON UJTS

8.1 Describir los principios de operación de los transistores de junta única o Ujts así como las especificaciones del fabricante de estos dispositivos.

8.2 Diseñar una fuente de corriente simple.

8.3 Diseñar un circuito de disparo para Triac basado en un transistor de junta única.

8.4 Mencionar las ventajas del Ujt programable.

9.. INTERFASES DE POTENCIA

9.1 Describir los principios de operación de los tiristores (SCRs y TRIACs).

9.2 Describir los principios de operación de los manejadores de Triacs optoacoplados.

9.3 Estudiar la forma de variar el valor rms del voltaje de carga mediante el control del disparo de un TRIAC.

9.4 Implementar una interfase de potencia para controlar la intensidad de luz en una habitación usando un TRIAC y un manejador de Triac optoacoplado.

Los alumnos deberán realizar las prácticas de laboratorio (2 horas semanales). Los estudiantes deberán preparar un prereporte semanal previo a la realización de cada uno de los experimentos el cual, junto con el trabajo de laboratorio, integrará la calificación de cada una de las prácticas. Se tienen dos exámenes parciales y un proyecto final. El proyecto final podrá ser un trabajo interdisciplinario, esto es, un trabajo que requiera de la aplicación de conocimientos no solo del área de electrónica sino además de máquinas eléctricas por ejemplo.

1. S. O. Martínez, Guía para el Laboratorio de Electrónica (la escritura de esta guía se encuentra en proceso).

1. R. Boylestad & L. Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Prentice-Hall, Tercera Edición, 1982.

2 A. S. Sedra, K. C. Smith, Microelectronic Circuits, Saunders College Publishing, Tercera Edición, 1991.

3. G. W. Roberts, A. S. Sedra, Spice for Microelectronic Circuits, Saunders College Publishing, Tercera Edición, 1991.

4. K. C. Smith, Additional Problems with Solutions: A Supplement to Microelectronic Circuits, Saunders College Publishing, Tercera Edición, 1991.

5. K. C. Smith, Laboratory Manual for Microelectronic Circuits, Saunders College Publishing, Tercera Edición, 1991.

6. C. J. Savant, M. S. Roden & G. Carpenter, Electronic Design, Circuits & Systems, Benjamín/Cummings Publishing Company, Segunda Edición, 1991.

7. J. Millman & A. Grabel, Microelectronics, McGraw-Hill, Segunda Edición, 1988.

8. D. L. Schilling & Ch. Belove, Electronic Circuits, Discrete & Integrated, McGraw-Hill, Tercera Edición, 1989.

9. P. M. Chirlian, Analysis and Design of Integrated Electronic Circuits, Harper & Row Publishers Inc., Segunda Edición, 1987.

10. A. P. Malvino, Electronic Principles, McGraw-Hill, Cuarta Edición, 1989.

11. W. H. Hayt & G. W. Neudeck, Electronic Circuit Analysis and Design, Houghton Mifflin Company, Segunda Edición, 1984.

12. Manuales de Analog Devices.

13. Manuales de National Semiconductor.

14. Manuales de Harris Semiconductor.

15. Manuales de Texas Instruments.

16. Manuales de Motorola.

17. Manuales de Omega.

1. PSpice - MicroSim Corporation.

2. Spice3 - Universidad de California en Berkeley.

Profesor con Maestría y/o Doctorado con Especialidad en Ingeniería Electrónica y Experiencia en Diseño Electrónico.