Técnicas de análisis y Diseño para electronica industrial

1. Asignatura: Técnicas de análisis y Diseño
Electrónico
Titulación: Ingeniero en Automática y Electrónica
Industrial
Profesor responsable: Vicente Garcerán Hernández
Departamento: Electrónica, Tecnología de Computadoras y
Proyectos
Tipo (T/Ob/Op): Ob
Curso: 1º
Código: 108211012 Créditos (T+P): 3T+3P
Descriptores de la asignatura según el Plan de Estudios: Técnicas de análisis de
sistemas electrónicos. Metodología de diseño. Herramientas de soporte al análisis y
diseño
Objetivos de la asignatura: Esta asignatura persigue un doble objetivo. Por un lado
presentar un conjunto de técnicas relevantes de síntesis de circuitos electrónicos de muy
diversa naturaleza; se trata de situar al alumno ante el problema general del diseño
electrónico, en el que debe conseguir llegar a una implementación electrónica a partir de
unas prescripciones definidas a priori. El segundo de los objetivos pretende hacerle
conocer, en estructura y comportamiento, los subsistemas y funciones electrónicas que
ha de utilizar como módulos constructivos en la síntesis.
Materias relacionadas con esta asignatura:
Las propias de electrónica de los títulos que dan acceso a la titulación
Programa de la asignatura
A. Programa de Teoría:
CAPÍTULO 1. TÉCNICAS ANALÓGICAS
Tema 1. Filtros activos (I): aproximaciones (5 horas)
- Diseño electrónico: concepto y etapas
- Condiciones de ausencia de distorsión
- Especificaciones de los filtros
- Aproximaciones pasa-baja: Butterworth, Chebyshev y Bessel
- Transformaciones en frecuencia
- Ecualización de las fases: filtros all-pass

2. Tema 2. Filtros Activos (II): síntesis electrónica (8 horas)
- Términos de primer y segundo orden
- Escalado de frecuencias e impedancias
- Síntesis mediante redes RC activas: fuentes de tensión controladas por
tensión
- Síntesis mediante etapas de ganancia infinita y realimentación múltiple
- Etapas banda-eliminada
- Procedimiento práctico de sintonía de los parámetros
- Etapas bicuadráticas: filtros activos universales
- Filtros controlados
- Redes pasivas RLC: estructuras en escalera LC y convertidores
generalizados de impedancias
- Filtros con condensador conmutado: el conjunto condensador-conmutador
- Bloques constructivos: integradores con condensadores conmutados
- Etapas de diseño de filtros con condensador conmutado
- Soluciones integradas y criterios de selección
Tema 3. Generadores de formas de onda (5 horas)
- Condiciones de oscilación
- Osciladores sinusoidales: puente de Wien
- Oscilador en cuadratura
- Osciladores por desplazamiento de fase
- Osciladores LC (sintonizados): estructuras de Colpitts y Hartley
- Osciladores con cristal de cuarzo: modelo equivalente y estructuras prácticas
con puertas CMOS
- Osciladores de relajación (no lineales): estructura del generador de ondas
cuadradas
- Generadores de funciones de propósito general: obtención simultánea de
ondas triangulares y cuadradas
- Generadores integrados de formas de onda: estructura y conformación de
ondas
- Circuitos de tiempo: configuraciones monoestables y astables
- Temporizadores integrados
- Convertidores tensión-frecuencia y frecuencia-tensión
- Soluciones integradas
CAPÍTULO 2. TÉCNICAS DIGITALES
Tema 4. Metodología de diseño de los sistemas digitales complejos: la
sección operativa (Adata-path@) (6 horas)
- Introducción al diseño de los sistemas digitales: representaciones
- Niveles de abstracción de los sistemas digitales
- Alternativas de descripción y lenguajes de representación: RTL
- Procedimientos de síntesis
- El nivel de registro: modelo básico
- Componentes de diseño en el nivel de registro: componentes aritméticos y
lógicos
- Componentes secuenciales: registros
- Camino de datos (datapath)

3. - Metodología de diseño en el nivel de registro: especificación de los circuitos
- Procedimiento de diseño de la parte operativa
- Ejemplos de diseño
Tema 5. Diseño de la sección de control (6 horas)
- Aproximaciones de diseño de la sección de control
- Control cableado: metodologías de síntesis
- Diseño con unidades de retardo: reglas de traducción de diagramas de flujo
de control
- Diseño con contadores de secuencia
- Consideraciones temporales en el diseño de unidades de control
- Ejemplo: unidad de control de un multiplicador
- Unidad de control de una CPU sencilla
- Control microprogramado: características de la microprogramación
- Funciones microprograma: diseño de las microinstrucciones
- Ejemplos de diseño
B. Programa de Prácticas (resumido):
Denominación de la práctica Duración Tipo de práctica
(Aula, laboratorio,
informática)
Ubicación física
(sede Dpto., aula
informática...)
Síntesis de filtros con etapas
RC-activas. Simulación con
Pspice, montaje y ajuste.
10 h Laboratorio Dpto. H de Marina
Síntesis de filtros mediante
etapas bicuadráticas y
circuitos con condensador
conmutado (MF10).
5 h Laboratorio Dpto. H de Marina
Diseño y ajuste de osciladores
sinusoidales y de relajación;
conformación de ondas.
5 h Laboratorio Dpto. H de Marina
Diseño y simulación de la
sección de procesamiento de
un multiplicador.
5 h Laboratorio Dpto. H de Marina
Control cableado: diseño y
simulación de flujo de control
de un procesador sencillo.
5 h Laboratorio Dpto. H de Marina
C. Bibliografía básica:
[1].- CHIRLIAN, P. Analysis and Design of Integrated Electronic Circuits. (2e). Harper
& Row. 1987.
[2].- DORMIDO, S. y otros. Estructura y Tecnología de Computadores II. Ed. Sanz y
Torres. 1994.
[3].- GAJSKI, D. Principios de Diseño Digital. Prentice Hall. 1997.
[4].- GREBENE, A.B. Bipolar and MOS Analog Integrated Circuit Design. John Wiley
& Sons. New York. 1984.

4. [5].- HAYES, J.P. Computer Architecture and Organization. (2e). McGraw-Hill. 1988.
[6].- MALIK, N. Circuitos Electrónicos: Análisis, Simulación y Diseño. Prentice Hall.
1998.
[7].- SAVANT, C.; RODEN, M. y CARPENTER, G. Diseño Electrónico: Circuitos y
Sistemas (2e). Addison-Wesley Iberoamericana. 1992.
[8].- WAIT, J.V.; HUELSMAN, L.P. y KORN, C. Introduction to Operational
Amplifiers: Theory and Applications. Burr-Brown Electronics Series. McGraw-Hill.
New York. 1975.
D. Evaluación del alumno:
Habrá un solo examen de la asignatura, en el periodo dispuesto para ello por la ETSII
(junio/julio). El examen constará de dos partes:
Teoría: Cuestiones y ejercicios cortos de aplicación de los conceptos presentados
en el programa de teoría, con una duración 1h 30’. Se realizará sin ningún tipo
de ayuda, salvo una calculadora.
Problemas: Dos problemas, uno relativo al bloque de técnicas analógicas y el
otro al bloque de técnicas digitales, con una duración 2h 30’. Podrán utilizarse
sólo los temas de teoría suministrados por el profesor.
La nota final del examen será la media ponderada de la nota de teoría y la de problemas.
La nota de teoría contribuirá en un 40% a la nota final, y la nota del examen de
problemas en un 60%. Las notas inferiores a 3 (sobre 10) en el examen de teoría, o a 2.5
(sobre 10) en cada uno de los problemas, no darán derecho a promedio.
Será condición imprescindible para aprobar la asignatura la realización de las prácticas,
que serán evaluadas a lo largo del curso, así como la entrega de un informe final sobre
las mismas. La nota final de la asignatura será la media ponderada de la nota del
examen (75%) y la nota de prácticas (25%).
La convocatoria del examen, en la que se indicarán las características del mismo
(modalidad, duración, hora de comienzo, aula, etc.), será fijada en el tablón de anuncios
del Departamento de “Electrónica, Tecnología de Computadoras y Proyectos”, en la
segunda planta del Hospital de Marina, siendo ésta la única convocatoria con validez
oficial.