Nombre: DISEÑO Y FABRICACIÓN DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS
Código: 504104030
Carácter: Optativa
ECTS: 6
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 4º - Segundo cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Nombre y apellidos: GARCERÁN HERNÁNDEZ, VICENTE JAVIER
Área de conocimiento: Electrónica
Departamento: Electrónica, Tecnología de Computadores y Proyectos
Teléfono: 968326463
Correo electrónico: vicente.garceran@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
martes - 12:00 / 14:00
ANTIGONES, planta 2, Despacho D2
En cualquier caso ponerse en contacto por correo electrónico para concretar fecha y hora.
miércoles - 12:00 / 14:00
ANTIGONES, planta 2, Despacho D2
En cualquier caso ponerse en contacto por correo electrónico para concretar fecha y hora.
viernes - 11:00 / 13:00
ANTIGONES, planta 2, Despacho D2
En cualquier caso ponerse en contacto por correo electrónico para concretar fecha y hora.
Titulaciones:
Categoría profesional: Profesor Titular de Universidad
Nº de quinquenios: 6
Nº de sexenios: 0
Curriculum Vitae: Perfil Completo
[CG3 ]. Conocimiento de materias básicas y tecnologías, que le capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías, así como que le dote de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
[B4 ]. Específica de formación básica: Comprensión y dominio de 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
[C5 ]. Específica de formación común a la rama de telecomunicación: Capacidad para evaluar las ventajas e inconvenientes de diferentes alternativas tecnológicas de despliegue o implementación de sistemas de comunicaciones, desde el punto de vista del espacio de la señal, las perturbaciones y el ruido y los sistemas de modulación analógica y digital
[C9 ]. Específica de formación común a la rama de telecomunicación: Capacidad de análisis y diseño de circuitos combinacionales y secuenciales, síncronos y asíncronos, y de utilización de microprocesadores y circuitos integrados
[TR4 ]. Utilizar con solvencia los recursos de información
[TR7 ]. Diseñar y emprender proyectos innovadores
Al finalizar el plan formativo, los estudiantes deben ser capaces de:
Aplicar procedimientos avanzados de simulación y síntesis de circuitos electrónicos mediante el uso entornos integrados de diseño.
Analizar los modelos de simulación de los diferentes componentes electrónicos, y seleccionar los parámetros más idóneos en función de su aplicación en el diseño de circuitos electrónicos.
Reconocer e interpretar los parámetros y curvas características de los dispositivos electrónicos discretos e integrados con los que se sintetizan las funciones electrónicas propias de los sistemas de telecomunicaciones.
Desarrollar aplicaciones específicas, hasta la realización del prototipo físico final, en el ámbito de las funciones electrónicas propias de los sistemas de telecomunicaciones.
Demostrar habilidades en el montaje y caracterización práctica de los circuitos electrónicos, utilizando de manera adecuada los sistemas de instrumentación de laboratorio.
Programas de simulación y diseño de circuitos electrónicos. Modelado de componentes electrónicos. Simulación avanzada. El proceso de concepción y diseño. Diseño de placas asistido por ordenador. Reglas de diseño para señales mixtas: ruteado adecuado, desacoplo y planos de tierra, etc. Construcción y verificación.<br>La asignatura se orienta a una metodología de aprendizaje basada en la realización de proyectos electrónicos.<br><br><br>
Tema 1
1. Introducción al diseño de los sistemas electrónicos
tema 2
2. Herramientas de ayuda al diseño de los circuitos electrónicos: entornos integrados
Tema 3
3. Ejemplo de entorno integrado de diseño: EasyEDA
Tema 4
4. Metodología de diseño de los circuitos electrónicos: ciclo diseño-síntesis-verificación
Tema 5
5. Simulación de los sistemas electrónicos: tipos de análisis
Tema 6
6. Modelos de simulación de los componentes electrónicos
Tema 7
7. Proceso de concepción y diseño de prototipos de circuitos impresos (PCB)
Tema 8
8. Diseño del PCB: normas y limitaciones para las interconexiones
El programa de prácticas se compone de un conjunto de proyectos prácticos en los que, para su desarrollo, se utilizarán las herramientas y metodologías introducidas en la teoría. Son el núcleo de la asignatura, al plantearse su desarrollo siguiendo una metodología de aprendizaje basada en proyectos. Dichos proyectos, que se llevarán a cabo desde la concepción del producto hasta la realización física y la verificación del prototipo final, se situarán alguna de las siguientes áreas temáticas: ¿ Fuentes de corriente programables de altas prestaciones ¿ Sistemas de adquisición de datos ¿ Acondicionamiento analógico y filtrado de señales con requisitos estrictos de diseño ¿ Filtros sintonizables para análisis de espectros ¿ Aplicaciones en electrónica de potencia: amplificación y fuentes de alimentación ¿ Subsistemas de radiofrecuencia en receptores y transmisores
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
Lesson 1
1. Introduction to electronic system design
Lesson 2
2. Tools for automated electronic circuit design: integrated environments
Lesson 3
3. An example of integrated design environment: EasyEDA
Lesson 4
4. Electronic circuit design methodology: design-synthesis-test cycle
Lesson 5
5. Simulation of electronic systems: analysis types
Lesson 6
6. Electronic parts simulation models
Lesson 7
7. PCB prototype implementation process: from the idea to the final product
Lesson 8
8. PCB design: routing rules and constraints
Los objetivos de las distintas unidades didácticas de la asignatura son los siguientes:
Unidad Didáctica 1. Introducción al diseño de los sistemas electrónicos
- Dar a conocer los conceptos básicos y la terminología empleada en el diseño profesional de los sistemas electrónicos.
Unidad Didáctica 2. Herramientas de ayuda al diseño de los circuitos electrónicos: entornos integrados.
- Conocer cuáles son las diferentes herramientas de ayuda al diseño de los circuitos electrónicos.
- Entender los diferentes elementos que forman los entornos integrados para la simulación y análisis de circuitos analógicos, digitales y mixtos.
Unidad Didáctica 3. Ejemplo de entorno integrado de diseño: EasyEDA
- Conocer los grupos de herramientas que componen el paquete Orcad (Capture y PSpice AD)
Unidad Didáctica 4. Metodología de diseño de los circuitos electrónicos: ciclo diseño-síntesis-verificación.
- Entender el problema del alto coste del ciclo diseño-prototipado-verificación, en el diseño hardware y las metodologías aplicadas para la reducción del coste.
- Saber diferenciar entre el diseño Bottom-up y el Top-down, sus ventajas e inconvenientes.
Unidad Didáctica 5. Simulación de los sistemas electrónicos: tipos de análisis
- Saber configurar los diferentes tipos de análisis: Estándar, paramétrico, temperatura y estadístico.
- Conocer las herramientas avanzadas de análisis: Sensibilidad, optimización, stress y Monte Carlo.
- Saber interpretar los resultados de los diferentes análisis.
Unidad Didáctica 6. Modelos de simulación de los componentes electrónicos.
- Conocer cómo se modela el comportamiento eléctrico de los componentes electrónicos.
- Saber cómo se organizan los modelos: bibliotecas.
- Utilizar el editor de modelos para la creación de modelos de componentes electrónicos.
Unidad Didáctica 7. Proceso de concepción y diseño de prototipos de circuitos impresos (PCB).
- Conocer y saber aplicar las reglas para la concepción y diseño del PCB.
Unidad Didáctica 8. Diseño del PCB: normas y limitaciones para las interconexiones
- Conocer las reglas de diseño eléctricas y físicas.
- Saber utilizar el editor de PCB.
Clase de teoría: Actividades consistentes en sesiones formativas para desarrollar conocimientos teóricos basadas en trabajo sobre conceptos y teorías
En las clases de teoría, se exponen las metodologías del diseño, del análisis, de la simulación y del desarrollo de placas de circuito impreso.
12
100
Clase de problemas: Actividades consistentes en sesiones formativas para desarrollar conocimiento práctico o aplicado basadas en la resolución de ejercicios, problemas o casos prácticos
En las prácticas de laboratorio, el alumnado aplica las metodologías del diseño, del análisis, de la simulación y del desarrollo de placas de circuito impreso explicadas en clases de teoría para ir dando forma al proyecto electrónico.
Una vez fabricada la PCB, el alumnado realiza su montaje y verificación.
23
100
Clase de prácticas en laboratorio o de campo: Actividades orientadas al desarrollo de destrezas prácticas o aplicadas por parte del estudiante supervisadas por el profesor a distancia
En las prácticas de laboratorio, el alumnado aplica las metodologías del diseño, del análisis, de la simulación y del desarrollo de placas de circuito impreso explicadas en clases de teoría para ir dando forma al proyecto electrónico.
Una vez fabricada la PCB, el alumnado realiza su montaje y verificación.
Presentación de su proyecto ante el resto de sus compañeros.
24
100
Clase de prácticas en aula de informática: Actividades para la adquisición de determinadas destrezas mediante el manejo de software específico
Esta asignatura no utiliza el aula de informática
0
100
Seminarios, tutorías convocadas por el profesorado, conferencias, visitas técnicas, mesas redondas, etc.: Actividades para desarrollar conocimiento teórico, práctico o aplicado basado en el trabajo sobre temáticas específicas o abordadas desde el punto de vista de la profesión
Presentación del trabajo ante el profesor
1
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final)
Esta asignatura se basa en aprendizaje basado en proyectos y no tiene examen final.
0
100
Tutorías: Tanto las de carácter individual como las realizadas en grupo servirán para asesorar, resolver dudas, orientar, realizar el seguimiento de trabajos o de los conocimientos adquiridos, entre otros
Tutorías tanto presenciales como no presenciales
2
50
Realización de trabajos individuales o en grupo: Aprendizaje autónomo y/o colaborativo del estudiante para desarrollar conocimiento teórico, práctico o aplicado mediante realización de proyectos, informes de prácticas y/o trabajos
En esta actividad no presencial, el alumnado realiza los ejercicios que son previos al diseño del proyecto. A partir de las clases de teoría, el alumnado debe de desarrollar y comprobar la veracidad de las funciones de las etapas que constituyen el proyecto.
Esta actividad se corresponde con el necesario estudio de la información y de la metodología explicada en clase para llevar a cabo el diseño de las diferentes etapas del proyecto, su simulación, su ajuste a las especificaciones requeridas y el diseño de la PCB.
118
0
Exposición de trabajos en clase
Calidad de la exposición, eficiencia en la comunicación, adecuación al trabajo desarrollado (20%).
Calidad de la exposición (5%)
Eficiencia en la comunicación (5%)
Adecuación al trabajo desarrollado (10%)
20 %
Trabajo práctico de laboratorio
Preparación, planteamiento, seguimiento y resolución de los proyectos prácticos (módulos y PCBs) (60%):
Diseño del Módulo (40%).
Captura de Esquemas (10%).
Diseño de la PCB (10%).
60 %
Entregables de ejercicios y/o prácticas
Preparación, planteamiento, seguimiento y resolución de los ejercicios propuestos (20%):
Diseño de filtros (5%).
Creación de símbolos y huellas (5%).
Diseño de filtros pasa-banda con etapas bicuadráticas (5%).
Proyecto de simulación del mezclador balanceado (5%).
20 %
Exposición de trabajos en clase
Calidad de la exposición, eficiencia en la comunicación, adecuación al trabajo desarrollado (20%).
Calidad de la exposición (5%)
Eficiencia en la comunicación (5%)
Adecuación al trabajo desarrollado (10%)
20 %
Trabajo práctico de laboratorio
Preparación, planteamiento, seguimiento y resolución de los proyectos prácticos (módulos y PCBs) (60%):
Diseño del Módulo (40%).
Captura de Esquemas (10%).
Diseño de la PCB (10%).
60 %
Entregables de ejercicios y/o prácticas
Preparación, planteamiento, seguimiento y resolución de los ejercicios propuestos (20%):
Diseño de filtros (5%).
Creación de símbolos y huellas (5%).
Diseño de filtros pasa-banda con etapas bicuadráticas (5%).
Proyecto de simulación del mezclador balanceado (5%).
20 %
En la evaluación de la asignatura se tendrá en cuenta la realización y el funcionamiento del
proyecto realizado por el alumno y por su participación en las sesiones de las prácticas.
Se valorará la calidad del informe y la presentación del proyecto ante una sesión de evaluación
Autor: Gil, Rosario; Castro Gil, Manuel Alonso
Título: Diseño de Circuitos Eléctricos Asistidos por Ordenador.
Editorial: UNED
Fecha Publicación:
ISBN:
Autor: Bueno Martín, A.; Soto Gorroño, A. I.
Título: Desarrollo y construcción de prototipos electrónicos: tutoriales OrCAD 10 y LPKF 5 de ayuda al diseño.
Editorial: Marcombo
Fecha Publicación:
ISBN:
Página oficial de CADENCE Design System
www.cadence.com
Página oficial de OrCAD
www.orcad.com
Distribuidor oficial de CADENCE en España
http://www.cb-distribution.es/
Página oficial de EasyEDA.
https://easyeda.com/es
Página oficial de JLCPCB
https://jlcpcb.com/