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Electrónica e Instrumentación Básica

Código Asignatura:
1918
Nº Créditos ECTS:
6
Tipo:
Formación básica
Duración:
Semestral
Idioma:
Castellano
Plan de estudios:
Profesor(es):
Año académico:
2023-24

La información sobre los datos de contacto y el horario de tutorías se encuentra publicada en el aula virtual de la asignatura.

Descripción

Electrónica e Instrumentación básica es una asignatura troncal para la titulación de Grado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación que dotará a los alumnos de capacidad para manejar la instrumentación necesaria en un laboratorio de Electrónica Analógica e interpretar de forma crítica los resultados obtenidos. Conocer el manejo y funcionalidades de los instrumentos de un puesto de trabajo electrónico básico: osciloscopio, fuente de alimentación, multímetro y generador de funciones. Comprender los fundamentos teóricos de la medida, conocimiento de los equipos de medida y capacidad de realizar medidas eléctricas en la práctica y familiarizarse con los componentes electrónicos pasivos y activos utilizados en el laboratorio.

Así mismo se dotará al alumno de capacidad para aplicar los conceptos del diseño de sistemas analógicos basados en amplificadores operacionales para resolver problemas prácticos y trabajar de forma autónoma. Capacidad de analizar y diseñar circuitos analógicos elementales discretos e integrados y ser capaz de implementar y medir circuitos básicos.

Adicionalmente se formará al estudiante en el diseño y caracterización de los sistemas de instrumentación electrónica, y las diferentes alternativas de sensores que presentan señales analógicas y digitales a la entrada de dichos sistemas de instrumentación.

Antes de matricular la asignatura, verifique los posibles requisitos que pueda tener dentro de su plan. Esta información la encontrará en la pestaña "Plan de estudios" del plan correspondiente.

Competencias generales

  • Capacidad para aprender nuevos métodos y tecnologías y adaptarse con versatilidad a nuevas situaciones, gracias al conocimiento de materias básicas y tecnologías de telecomunicaciones.
  • Capacidad para realizar mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes planificación de tareas y otros trabajos análogos en su ámbito específico de la telecomunicación.

Competencias específicas

  • Capacidad para comprender y dominar 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

  • Capacidad de análisis y síntesis.
  • Capacidad de organización y planificación.
  • Resolución de problemas.
  • Aprendizaje autónomo.
  • Creatividad.

Resultados del aprendizaje

  • Capacidad para identificar y utilizar dispositivos electrónicos básicos.
  • Conocimiento de los instrumentos de laboratorio, y capacidad para realizar medidas en el laboratorio.
  • Capacidad para elaborar un informe relativo a un proceso de medida.
  • Comprender y dominar la teoría de circuitos eléctricos y electrónicos.

Metodología

La metodología adoptada en esta asignatura para el aprendizaje y evaluación de sus contenidos se encuentra adaptada al modelo de formación continuada y a distancia de la UDIMA. Los conocimientos de la asignatura se adquieren a través del estudio razonado de todas las unidades didácticas del manual, así como del material didáctico complementario que se ponga a disposición de los estudiantes en el aula virtual. Además, se complementa con la acción tutorial, que incluye asesoramiento personalizado, intercambio de impresiones en los debates habilitados en foros y demás recursos y medios que ofrecen las nuevas tecnologías de la información y la comunicación. Por otra parte, el aprendizaje también se apoya en la realización de las actividades previstas en el aula virtual, que son de tres tipos (de evaluación continua, de aprendizaje y controles), y que vienen recogidas en el apartado “Contenidos y programación”.

Para ampliar esta información, se recomienda consultar la pestaña “Metodología y exámenes” de la titulación.

Durante el desarrollo de la asignatura se realizarán actividades prácticas que permitan adquirir las competencias y resultados de aprendizaje necesarios para la superación de la asignatura. Dichas acti-vidades prácticas se coordinarán desde el Aula de Laboratorio de la asignatura.

Con objeto de evaluar la adquisición de las competencias y resultados de aprendizaje de carácter práctico, es necesario que el estudiante realice en esta asignatura prácticas de laboratorio que requie-ren presencialidad. En el cronograma semestral de la asignatura se indicará la fecha y lugar de reali-zación, así como el proceso de evaluación específico para esta asignatura.

Dedicación requerida

La dedicación requerida para esta asignatura de 6 créditos ECTS es de 150 horas, que se encuentran distribuidas de la siguiente manera:

  • Estudio de las Unidades Didácticas: 45 horas
  • Material complementario. Lectura de art./Visionado de vídeos en web: 7,5 horas
  • Supuesto, Casos prácticos y/o prácticas de laboratorio: 24,5 horas
  • Prácticas de Laboratorio telepresenciales síncronas: 20 horas
  • Prácticas de laboratorio presencial: 8 horas
  • Búsqueda de información: 22,5 horas
  • Redacción o realización de informes: 7,5 horas
  • Acción tutorial: 7,5 horas
  • Evaluación: 7,5 horas

Tutorías

El profesor aporta un seguimiento individualizado de la actividad del estudiante para asegurar las mejores condiciones de aprendizaje mediante la tutorización a través de las herramientas de la plataforma educativa y/o de las tutorías telefónicas. En estas tutorías los estudiantes pueden consultar a los profesores las dudas acerca de la materia estudiada.

Materiales didácticos

Para el desarrollo del aprendizaje teórico sobre el que versará el examen final se ha seleccionado el siguiente manual, a partir del cual se estudiarán las unidades didácticas que se corresponden con la descripción de los contenidos de la asignatura:

Para el desarrollo del aprendizaje práctico de la asignatura, se empleará software de computación matemática como Matlab en aquellos casos que sea necesario y los simuladores de electrónica QUCs y MULTISIM. Además se contará con el kit de prácticas con placa, protoboard, set de alimentación por USB y componentes electrónicos.

Manual de la asignatura:
Miguel Ángel Pérez Garcia (2014), "Instrumentación Electrónica". Ed: Paraninfo.

Además, se recomienda la siguiente bibliografía de consulta voluntaria:

Albert Malvino, “Principios de Electrónica”, 9ªed, Ed: McGraw Hill.

Boylestad, R. L.; Nashelshy, L (2009). “Electrónica: teoría de circuitos y dispositivos electrónicos”. 10ª Ed. Pearson Educación.

Franco, S. (2005) “Diseño con amplificadores operacionales y circuitos integrados analógicos”. Ed. McGraw-Hill.

Coughlin, R. F.; Driscoll, F. F. (1999). “Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales”. 5ª ed. Ed. Prentice Hall.

Rashid, M. H. (2004) “Electrónica de potencia: circuitos, dispositivos y aplicaciones” 3ª ed. Ed. Prentice Hall, 2004.

Finalmente, el profesor podrá poner a disposición del estudiante cualquier otro material complementario voluntario al hilo de las unidades didácticas o en una carpeta de material complementario.

Contenidos y programación

SEMANAS (*) UNIDADES DIDÁCTICAS ACTIVIDADES DIDÁCTICAS
Semanas 1 y 2

Tema 1. Instrumentación Básica y Laboratorio I. Señales, Medidas, Componentes electrónicos. Osciloscopio
1.1. Introducción. Señales, parámetros y regímenes
1.2. Magnitudes eléctricas básicas y medida
1.3. Componentes electrónicos básicos
1.4. Tolerancia y comportamiento
1.5. Elementos ideales y reales: Efectos de carga y corrección
1.6. Osciloscopio: Propósito, funcionamiento global, Amplificadores verticales y modos de entrada, sondas, base de tiempos y sincronismo. Resolución, exactitud y manejo básico

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje Voluntaria 1

Semanas 3 y 4

Tema 2. Instrumentación Básica y Laboratorio II. Generador de Señales, Fuente de Alimentación, Multímetro
2.1. Multímetro digital: Visión general, uso como Voltímetro, amperímetro y óhmetro
2.2. Medidas en alterna y continua, Resolución, exactitud y manejo básico
2.3. Generador de Señales: Propósito, señales generables, offset. Circuitos equivalentes
2.4. Fuente de alimentación de laboratorio: Funcionamiento básico. Características ideales y reales

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje Voluntaria 2
  • Control 1
Semana 5

Tema 3. El diodo de unión, Circuitos con diodos, Diodos para aplicaciones especiales
3.1. Introducción y funcionamiento
3.2. Circuitos con diodos
3.3. Diodos para aplicaciones especiales
3.4. Diodo zener

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje 1
  • Actividad de Aprendizaje Voluntaria 3
Semanas 6 y 7

Tema 4. El transistor BJT, MOSFET. Polarización y estabilización en CC. Amplificadores monoetapa
4.1. Fundamentos de los transistores
4.2. Polarización y estabilización del transistor
4.3. Circuitos y aplicaciones de los transistores
4.4. Amplificadores monoetapa
4.5. Tipos de amplificadores, tensión, corriente
4.6. Modelos de alterna

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de aprendizaje Voluntaria 4
Semana 8

Tema 5. Amplificadores diferenciales. Etapas de Salida
5.1. Conceptos básicos
5.2. Polarización
5.3. Espejos de corriente, pares Darlington, cascodo y otras configuraciones
5.4. Amplificadores multietapa
5.5. Teorema de Bartlett
5.6. Asociación de amplificadores, serie, paralelo, configuraciones básicas de amplificadores

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje Voluntaria 5
  • Actividad de Evaluación Continua 1
  • Control 2
Semanas 9 y 10

Tema 6. Amplificadores Operacionales
6.1. Conceptos básicos de amplificadores operacionales
6.2. Amplificador ideal
6.3. Alimentación de los operacionales
6.4. Polarización y compensación
6.5. Parámetros y características básicas
6.6. Análisis de ruido
6.7. Circuitos fundamentales de aplicaciones

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje Voluntaria 6
  • Actividad de Aprendizaje 2
Semana 11

Tema 7. Amplificadores Integrados
7.1. Amplificadores diferenciales
7.2. Amplificadores de instrumentación
7.3. Configuraciones básicas de circuitos integrados analógicos
7.4. Amplificadores aislados
7.5. Amplificadores realimentados
7.6. Amplificadores autocompensados

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje Voluntaria 7
  • Actividad de Evaluación Continua 2
Semana 12

Tema 8. Filtros Activos
8.1. Generalidades
8.2. Diseño de filtros con operacionales
8.3. Filtros paso bajo
8.4. Filtros paso alto
8.5. Filtros paso banda y banda eliminada
8.6. Otro tipo de filtros activos

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje Voluntaria 8
Semana 13

Tema 9. Convertidores Analógicos Digitales (A/D)
9.1. Introducción y funcionalidades
9.2. Sistemas instrumentales
9.3. Tipos de convertidores
9.4. Características de los convertidores
9.5. Tratamiento de datos

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje Voluntaria 9
Semanas 14 y 15

Tema 10. Sensores Resistivos, Capacitivos, Inductivos. Sensores Generadores de Señal
10.1. Clasificación, Adquisición y procesamiento de Datos
10.2. Acondicionamiento de la señal
10.3. Tipos de transductores
10.4. Puente de Wheatstone
10.5. Resistencias metálicas
10.6. Galgas extensiométricas
10.7. Termistores, Termopares
10.8. Sensores capacitivos e inductivos
10.9. Sensores Optoelectrónicos

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje Voluntaria 10
  • Control 3
Resto de semanas hasta finalización del semestre Estudio y preparación para el examen final, celebración del examen final y cierre de actas.

(*) Las fechas concretas se pueden consultar en el aula virtual de la asignatura y en la pestaña de “Precios, Calendario y Matriculación” de la titulación.

Sistema de evaluación

Durante el estudio de esta asignatura, el proceso de evaluación del aprendizaje es continuo y contempla la realización de:

- Una evaluación continua a lo largo del curso a través de acciones didácticas que supone el 40% de la nota final. Incluye la realización de los diferentes tipos de actividades de evaluación, de aprendizaje y controles.

  • Actividades de aprendizaje (AA): actividades que permiten evaluar el desarrollo de las competencias al hilo del desarrollo de las unidades didácticas. Pueden adoptar el formato de foro, cuestionario, glosario u otros.
  • Controles: actividades que permiten evaluar la adquisición de aspectos conceptuales y prácticos de la asignatura. Toman la forma de cuestionarios.
  • Actividades de evaluación continua (AEC): actividades que permitan evaluar el alcance de ciertos hitos académicos a lo largo del cuatrimestre. Pueden adoptar el formato de informes, cuestionarios, casos prácticos, comentarios de texto, etc.

- Un examen final presencial que supone el 60% de la nota final. Está dirigido a la valoración de las competencias y conocimientos adquiridos por el estudiante. El examen se evaluará de 0 a 10, tendrá una duración estimada de 90 minutos y será de tipo mixto, con una parte tipo test con 20 preguntas de opción múltiple y una parte de desarrollo teórico-práctica con dos preguntas. Dentro de la parte tipo test, los errores penalizan con el objetivo de corregir las respuestas acertadas por azar. 

Para poder presentarse al examen final presencial, en cualquiera de las convocatorias, es imprescindible cumplir los siguientes requisitos relacionados con la evaluación continua: realizar la totalidad de los controles contemplados en el apartado de “Contenidos y programación” de la asignatura, hacer todas las actividades de evaluación continua y al menos una de las actividades de aprendizaje y además se tendrá que haber obtenido al menos el 50% de la nota correspondiente al conjunto total de actividades del Aula, asociadas a la asignatura. Aquellas Actividades no realizadas obtendrán puntuación igual a cero. La entrega fuera de plazo de cualquier actividad podría tener una penalización de hasta un 30%.

El estudiante que se presenta al examen sin cumplir los requisitos para ello, será calificado con un cero en el examen final presencial y consumirá convocatoria.

Cuadro resumen del sistema de evaluación

Tipo de actividad Número de actividades planificadas Peso calificación
Actividades de aprendizaje
2
10%
Actividades de Evaluación Continua (AEC)
2
20%
Controles
3
10%
Examen final presencial
Si
60%
TOTAL 100%

Para aprobar la asignatura, es necesario obtener una calificación mínima de 5 en el examen final presencial, así como en la calificación total del curso, una vez realizado el cómputo ponderado de las calificaciones obtenidas en las actividades didácticas y en el examen final presencial.

Si un estudiante no aprueba la asignatura en la convocatoria ordinaria podrá examinarse en la convocatoria de septiembre. El estudiante que no se presente a la convocatoria de febrero y/o de julio ni a la de septiembre, perderá automáticamente todos los trabajos realizados a lo largo del curso. Deberá en este caso matricularse de nuevo en la asignatura.

Las fechas previstas para la realización de todas las actividades se indican en el aula virtual de la asignatura.

Originalidad de los trabajos académicos

Según la Real Academia Española, “plagiar” significa copiar en lo sustancial obras ajenas dándolas como propias. Dicho de otro modo, plagiar implica expresar las ideas de otra persona como si fuesen propias, sin citar la autoría de las mismas. Igualmente, la apropiación de contenido puede ser debida a una inclusión excesiva de información procedente de una misma fuente, pese a que esta haya sido citada adecuadamente. Teniendo en cuenta lo anterior, el estudiante deberá desarrollar sus conocimientos con sus propias palabras y expresiones. En ningún caso se aceptarán copias literales de párrafos, imágenes, gráficos, tablas, etc. de los materiales consultados. En caso de ser necesaria su reproducción, esta deberá contemplar las normas adecuadas para la citación académica.

Los documentos que sean presentados en las actividades académicas podrán ser sometidos a diferentes mecanismos de comprobación de la originalidad (herramientas antiplagios que detectan coincidencias de texto con otras fuentes, comparación con trabajos de otros estudiantes, comparación con información publicada en Internet, etc). El profesor valorará si el trabajo presentado cuenta con los criterios de originalidad exigidos o, en su caso, se atribuye adecuadamente la información no propia a las fuentes correspondientes. La adjudicación como propia de información que corresponde a otros autores podrá suponer el suspenso de la actividad.

Los documentos presentados en las actividades académicas podrán ser almacenados en formato papel o electrónico y servir de comparación con otros trabajos de terceros, a fin de proteger la originalidad de la fuente y evitar la apropiación indebida de todo o parte del trabajo del estudiante. Por tanto, podrán ser utilizados y almacenados por la universidad, a través del sistema que estime, con el único fin de servir como fuente de comparación de cualquier otro trabajo que se presente.

Sistema de calificaciones

El sistema de calificación de todas las actividades didácticas es numérico del 0 a 10 con expresión de un decimal, al que se añade su correspondiente calificación cualitativa:

0 – 4.9: Suspenso (SU)
5.0 – 6.9: Aprobado (AP)
7.0 – 8.9: Notable (NT)
9.0 – 10: Sobresaliente (SB)
Matrícula de honor (MH)

(RD 1125/2003, de 5 de septiembre, por lo que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial y con validez en todo el territorio nacional).

La matrícula de honor se concede cuando el profesor lo considere oportuno en función de la excelencia de las actividades realizadas por el estudiante y las calificaciones obtenidas por el resto del grupo. No obstante, los criterios académicos de su concesión corresponden al departamento responsable de cada grado.