Universitat de Girona

Programa de l'assignatura

Curs 2003-04

3105EI0009 CIRCUITS I SISTEMES ELECTRÒNICS


Objectius  

·         Adquisició dels coneixements fonamentals que constitueixen la base per a les assignatures posteriors  de les àrees d’electrònica i automàtica.

·         Anàlisi de circuits lineals.

·         En règim permanent: en corrent continu i en corrent altern sinusoïdal.

·         Coneixement dels aparells d’un laboratori d’electrònica i del seu ús.

·         Ús de programari per a l’anàlisi de circuits.

 
Prerrequisits  

 Recomanats:

·         Àlgebra i Geometria: matrius, determinants, sistemes d'equacions.

·         Càlcul: números complexes, equacions diferencials.

·         Fonaments Físics de l’Enginyeria: unitats, electrodinàmica, fenòmens transitoris en circuits elèctrics, corrent altern.

 
Contingut (Programa)  

Continguts:

 

Tema 0. Presentació de l’assignatura (1 h).

 

PART I: Introducció a l’anàlisi de circuits elèctrics.

 

Tema 1. Variables i components (4 h).

Variables.

·         Convenis de signes, unitats i prefixes del Sistema Internacional.

·         Contínues, aperiòdiques i periòdiques. Valors mitjà i eficaç.

Components passius: resistència, inductor i condensador. Relacions entre tensió i intensitat.

Components actius:

·         Fonts.

·         De tensió i d’intensitat.

·         Independents i dependents.

·         Ideals i reals.

·         Amplificadors operacionals.

Tema 2. Lleis fonamentals (4 h.).

Topologia: nusos, branques, llaços, malles…

Lleis de Kirchhoff: de tensió i d’intensitat.

Aplicacions senzilles:

·         Equivalències:

·         Associacions sèrie i paral·lel.

·         Associacions estrella i triangle.

·         Fonts de tensió i d’intensitat.

·         Circuits senzills: divisors de tensió i d’intensitat.

Tema 3. Règim transitori i règim permanent (2 h.).

Equacions íntegrodiferencials d’un circuit.

Resolució: règim transitori i règim permanent.

Regim transitori de circuits de primer ordre  amb interruptors.

 

PART II: Anàlisi en règim permanent.

 

Tema 4.  Anàlisi sistemàtic de circuits (4 h.).

Equacions lineals en el cos dels números reals.

Mètodes sistemàtics (matricials) d’anàlisi: malles i nusos.

Tema 5. Teoremes de circuits lineals (4 h.).

Linealitat (principi de superposició).

Equivalents de Thévenin i Norton. Resistència equivalent.

Màxima transferència de potència.

Tema 6. Circuits de dues portes (4 h.).

Quadripols: y, z, h, g i T.

Reciprocitat.

Tema 7. Anàlisi en règim permanent sinusoïdal (5 h.).

Anàlisi fasorial.

Equacions lineals en el cos dels números complexes.

Fasors.

Impedàncies.

 

PART III: Components electrònics discrets.

 

Tema 8. Amplificador operacional (4 h.).

8.1           Ideal

8.2           Comparador

8.3           Analisis realimentació

8.4           Configuracions  bàsiques (Inversor, No inversor, Seguidor, Sumador,   Comparador, Trigger Schmidt,          Integrador , Derivador)

8.5           Característiques reals (Fulls de característiques)

8.6           Anàlisi sistemàtic de circuits amb AO.

Tema 9. Diodes ( 4h.).

9.1           Corba característica

9.2           Aplicacions

              Rectificació

              Limitació

9.3           Diodes especials

              Zener

              Leds

Tema 10. BJT ( 4h.).

10.1         Corba característica

10.2         Zones de funcionament

10.3         Funcionament en commutació

10.4         Funcionament en amplificació

Tema 11. Els transistors d’Efecte Camp (FET) (4 h.).

11.1         Corbes característiques

              JFET canal N

              MOSFET Canal N

11.2         Zones de funcionament

11.3         Funcionament en commutació

11.4         Funcionament en amplificació

11.5         Funcionament com a resistència controlada per tensió (VCR)

Tema 12. Altres dispositius (4 h.).

12.1         IGBT

12.2         Dispositius optoelectrònics.

12.3         Reguladors de tensió.

12.4         Oscil.ladors i temporitzadors.

 

PART IV: Circuits de condicionament i accionament

 

TEMA 13: Introduccio(2h)

                13.1 Senyals i mesura. Sensors i transductors. Tipus de senyals (analògic / digital)

                13.2 Operacions basiques: ajust de zero, amplificació i filtrat.

                13.3 Paràmetres bàsics dels sistemes de mesura

13.4 Connexió Multietapa: efecte de càrrega.

Tema 14. Amplificació i condicionament amb AO. (4h)

                14.1         Ajust zero i aplicacions circuits bàsics d’AO

14.2         Amplificador diferencial

14.3         Amplificador d’instrumentació.

Tema 15. Resposta en freqüència ( 6h.).

15.1             Resposta en freqüència. Diagrames de Bode d’un amplificador.

15.2             Resposta en frequencia d’un amplificador. RelacioGuany i ambple de banda.

15.3             Filtres analògics : circuits basics de primer i segon ordre.

Tema 16. Adquisició (2h)

16.2             Conversió AD i  DA. Teorema de mostreig i dispositius.

16.3             Etapa frontal d’adquisicio (MUX, Amplificador de guany programable, S/H i A/D): targes

Tema 17. Transmissió de senyal (2 h.)

17.1         Interferencies en les mesures  (capacitives, inductives i resistives).

                Tipus de transmissio (V, I, F, digital)

17.2         Conversió V/I i V/F.

Tema 18. Circuits per l’accionament (4h)

                Amplificadors de potència. Classes. configuracions

Fonts de corrent.

Circuits per Accionament de relés i contactors.

Circuits que integren AO i components discrets

 
Bibliografia  


BÀSICA

Referència

Títol

[Nil2001]

James W. Nilsson, Susan A. Riedel. Circuitos eléctricos. 6ª ed. Pearson Educación. México, 2001.

[Irw1997]

J. David Irwin. Análisis básico de circuitos de ingeniería. 5a. ed. Prentice Hall Hispanoamericana. México, 1997.

[Hay1993]

William H. Hayt, Jack E. Kemmerly. Análisis de circuitos en ingeniería. McGraw-Hill. 3a. ed. 1993.

[Edm1997]

Joseph A. Edminister, Mahmood Nahvi. Circuitos eléctricos. Serie Schaum. McGraw-Hill. 3a ed. Madrid, 1997.

[Tho1992]

R. E. Thomas, A. J. Rosa. Circuitos y Señales.  Introducción a los circuitos lineales y de acoplamiento. Reverté, 1992.

[Ham 2000]

“Electrónica”, 2ª Edició. Hambley A.R.Ed. Prentice Hall 2000.

[Sedra1999]

“Circuitos Microelectrónicos”, 4ª Edició. Sedra/Smith.Oxford University Press, 1999

[Malik1997]

"Circuitos electrónicos. Análisis, Simulación y diseño." Malik.Ed. Prentice Hall, 1997

 

Pallás, Ramón. Sensores y acondicionadores de señal. Marcombo-Boixareu Editores. 1998

 

COMPLEMENTÀRIA

Referència

Títol

[Goo1996]

Roy Goody. PSpice for Windows. 2 volums. Prentice Hall, 1996.            

[Mir1997]

Ignacio Miro Orozco, Julio Gomis-Tena Dolz, Marcos Antonio Martínez Peiro. Análisis y simulación electrónica con PSpice A/D. Universitat Politècnica de València. 1997

[Mal1993]

"Principios de electrónica” Malvino, Albert Paul.Ed. McGraw-Hill 1993.

[Mill1993]

"Microelectrónica.    Millman, Jacob.Ed. Hispano Europea, S.A., 1993.

 

Coughlin, Robert. Amplificadores Operacionales y circuitos integrados lineales. Pearson - Prentice Hall. 1998

 

 

 

PROBLEMES

Referència

Títol

[Arm2002]

Joaquim Armengol. Problemes de Teoria de Circuits. Servei de fotocòpies. 2002.

 

 

                        

PRÀCTIQUES

Referència

Títol

[Arm2001]

Joaquim Armengol, Joan Cos, Josep Maria Crego, Daniel Macaya, Josep Antoni Ramon, Josep Reixach. Pràctiques de laboratori d’electrònica: instruments i teoria de circuits. Publicacions docents, 19. Universitat de Girona. 2001.

[Arm2002b]

Joaquim Armengol, Daniel Macaya, Raimon Pousa. Pràctiques de Teoria de Circuits. Annex. Servei de fotocòpies. 2002.

[Mac2001]

Macaya, Daniel. et al. Pràctiques de laboratori d'electrònica. Dispositius i circuits electrònics. Publicacions docents,  Universitat de Girona. 2001?. ISBN/ISSN 8484580520.Col·lecció Publicacions Docents. 20

 

Joaquim Meléndez y Josep Xargayó. Pràctiques de laboratori d’electrònica: Instrumentació i adquisició de senyals. Publicacions docents U. De Girona.

 
Mètodes docents  

·         Classes de teoria i problemes:          2,5 hores/setmana

·         Pràctiques de laboratori:                   30 hores (15 sessions de 2 h)

·         Pràctiques d'aula informàtica:           15 hores (7 sessions de 2 h)

 
Tipus d'exàmens i avaluacions  

Examen Parcial de Gener: NX1  

Examen Parcial de Juny: NX2 

Practiques Laboratori + Pràctiques Informàtica: NPR

Nota de Juny: N1 = 0,2*NPR + 0,3*NX1 + 0,5*NX2

=====================================================================

Examen Global de Juliol: NX3 

Nota de Juliol: N2 = 0,2*NPR + 0,8*NX3

=====================================================================

L’assistència a les pràctiques, tant les de laboratori com les d'aula informàtica, és obligatòria

 
Informació addicional  

Tota la informació addicional la podreu trobar a la plana web de l'assignatura

CIRCUITS I SISTEMES ELECTRÒNICS - http://eia.udg.edu/~dmacaya/cse

 
Llengua de les classes  

Català