Descripción

Este curso permite introducir los principios y fundamentos de la electrónica analógica, aplicados al análisis y diseño de circuitos electrónicos.

Contenidos

1. Introducción (0.5 semanas)

   • Historia de la electrónica: del tubo al vacío a los circuitos integrados.
   • Aspectos generales de los sistemas electrónicos.
   • Repaso de simulaciones por computador.

2. Materiales semiconductores y Circuitos con diodos. (4.5 semanas)

   • Propiedades eléctricas de los materiales semiconductores. La unión pn.
   • Electrones en cristales: estructura de bandas del semiconductor.
   • Adulteración de semiconductores.
   • Modelo ideal y simplificado del diodo semiconductor. Curva característica.
   • Circuito equivalente en CA y capacitancias.
   • Características y especificaciones eléctricas de diversos tipos de diodos.
   • Análisis con recta de carga.
   • Configuraciones con diodos.
   • Circuitos de rectificación en media onda y en onda completa con etapa de filtrado capacitivo.
   • Circuitos con diodos Zener. Circuitos recortadores y sujetadores. Compuertas AND/OR. Circuitos con múltiples diodos.
   • Aplicación de diseño: Fuente de alimentación de CD.
   • El diodo Zener como regulador de tensión. Diseño de fuentes reguladas con diodo Zener considerando su resistencia interna. Regulación de línea y de carga.
   • Introducción a los reguladores lineales de tensión integrados (positivos y negativos) y a las fuentes de alimentación reguladas.
   • Efectos de la temperatura, cálculo y selección de radiadores de calor o de fusibles.

3. Transistor de efecto de campo (FET) (1.5 semanas)

   • Estructura del transistor de efecto de campo MOS. Construcción y características de los JFET.
   • Operación del MOSFET: Análisis cualitativo, característica I-V, Modulación de la longitud de canal, transconductancia del MOSFET. Modelo para el MOSFET de pequeña y gran señal.
   • El transistor PMOS.
   • Características de transferencia, relaciones importantes. Hojas de especificaciones del JFET. Circuitos MOSFET de etapas múltiples. MOSFET tipo empobrecimiento/enriquecimiento. Manejo del MOSFET.
   • Introducción al VMOS y CMOS. Los MESFET.

4. Polarización de FET (1.5 semanas)

   • Análisis de circuitos MOSFET de CD. Configuraciones de polarización. Configuración en compuerta común. Casos especiales. Polarización de MOSFET tipo empobrecimiento/enriquecimiento.
   • Aplicaciones básicas del MOSFET: conmutador, compuerta lógica digital y amplificador. Polarización de corriente constante.
   • Los FET de canal p. Curva de polarización universal del JFET. Aplicaciones prácticas.

5. Amplificadores FET básicos. (1.5 semanas)

   • Topologías de amplificador MOSFET. Modelo de JFET de pequeña señal. Configuraciones básicas del amplificador. Amplificadores JFET básicos. Amplificador en fuente común. El amplificador en compuerta común. Configuración del JFET en fuente-seguidor (drenaje común). Amplificadores con MOSFET de tipo empobrecimiento/enriquecimiento. Configuración por realimentación de drenaje del E-MOSFET. Diseño de redes de amplificación con FET. Efecto de RL y Rsig. Configuración en cascada.
   • Amplificadores de etapas múltiples. Amplificadores MOSFET de circuito integrado de una sola etapa.

6. Transistores de unión bipolar (BJT). (1.5 semanas)

   • Construcción, funcionamiento y características eléctricas. Configuración en base común. Acción amplificadora del transistor. Configuración en emisor común (definición de variables ICEO, ICBO) y colector común. Límites de operación. Hojas de especificaciones del transistor. Prueba de un transistor. Especificaciones eléctricas de transistores. Modelo del transistor bipolar (pequeña señal y gran señal).
   • Operación del BJT en saturación. El transistor pnp.

7. Polarización de CD de transistores de unión bipolar (BJT). (1.5 semanas)

   • Punto de operación. Diversas configuraciones de polarización. Configuración de realimentación del colector. Configuración en emisor-seguidor. Configuración en base común. Operaciones de diseño. Circuitos de espejo de corriente. Modelo y ecuación de Ebers-Moll. Circuitos de fuente corriente. Transistores pnp. Redes de conmutación con transistores. Técnicas de solución de fallas. Estabilización de la polarización. Circuitos de etapas múltiples. Aplicaciones prácticas.

8. Análisis de CA de transistores de unión bipolar (BJT), Amplificadores básicos BJT. (2 semanas)

   • Amplificación en CA. Amplificador lineal bipolar. Modelo equivalente de un transistor. Modelo re del transistor. Configuraciones básicas del transistor amplificador. Configuraciones de polarización: en emisor común, en emisor seguidor, en base común. Configuración de realimentación del colector. Determinación de la ganancia de corriente. Efecto de RL y RS. Método de los sistemas de dos puertos. Sistemas en cascada. Conexión Darlington. Par de realimentación. Modelo equivalente híbrido completo. Modelo pi híbrido. Variaciones de los parámetros del transistor. Análisis de línea de carga de CA. Amplificadores multietapa. Consideraciones de potencia. Aplicaciones de diseño. .

9. Respuesta en frecuencia de BJT y FET (1.0 semana)

   • Respuesta de frecuencia del amplificador. Funciones de transferencia del sistema. Consideraciones generales sobre la frecuencia. Proceso de normalización. Análisis en baja frecuencia, gráfica de Bode. Respuesta en baja y alta frecuencia para amplificadores con BJT y FET.
   • Respuesta en alta frecuencia, Capacitancia de Miller. Efectos de las frecuencias asociadas a múltiples etapas. Prueba con una onda cuadrada. Aplicaciones de diseño.

10. Dispositivos Optoelectrónicos. (0.5 semanas)

    • Diodos Emisores de Luz (LED). Fotodiodos. Fototransistores. Fotoresistores. Optoacopladores.

Competencias

POR DEFINIR