FACULTAD DE INGENIERÍA

DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Programa de la Asignatura: CIRCUITOS INTEGRADOS ANALÓGICOS Clave: 1822 Núm. de créditos: 10 Carrera: ING. ELECTRICO ELECTRONICO ING. EN TELECOMUNICACIONES Duración del curso: Semanas: 16 Horas: 96 Semestre: 8º, 9º Horas a la semana: Teoría: 4 Obligatoria: SI Prácticas: 2 Optativa: OBJETIVO DEL CURSO El alumno analizará y diseñará sistemas con circuitos integrados analógicos, considerando las limitaciones de los circuitos integrados que se utilizan. TEMAS Núm: Nombre: Horas I. EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL IDEAL 8 II. FILTROS ACTIVOS 8 III. COMPARADORES 6 IV. OSCILADORES 8 V. AMPLIFICADORES OPERACIONALES ESPECIALES 4 VI. EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL REAL 10 VII. MULTIPLICADORES ANALOGICOS 6 VIII. MALLAS DE FASE ENCADENADA (PLL) 6 IX. CONVERSION ANALOGICA DIGITALY DIGITAL ANALOGICA 8 ______ 64 PRACTICAS DE LABORATORIO. 32 ______ 96 ASIGNATURA ANTECEDENTE OBLIGATORIA : CONTROL ANALÓGICO (PARA ING.ELECTRICO ELECTRONICO) ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS I. EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL IDEAL. ANTECEDENTES: Amplificadores Electrónicos. Control Analógico. OBJETIVO: El alumno analizará circuitos con amplificadores operacionales usando diferentes técnicas. CONTENIDO: I.1 Características. I.2 Etapas del amplificador operacional. I.3 Modelo del amplificador operacional ideal. I.4 Análisis de circuitos con amplificador operacional. I.4.1 Amplificador inversor y no inversor. I.4.2 Seguidor de voltaje. I.4.3 Sumador y restador de voltaje. I.4.4 Integrador y derivador. I.4.5 Amplificador logarítmico y exponencial. I.4.6 Rectificador de media onda de precisión. I.4.7 Rectificador de onda completa de precisión. I.5 Topologías bicuadráticas. I.5.1 Tipos de filtros. I.5.2 Topología con retroalimentación negativa. I.5.3 Topología con retroalimentación positiva. I.6 Análisis y diseño de circuitos con amplificador operacional asistido por computadora. II. FILTROS ACTIVOS. ANTECEDENTES: Control Analógico. Amplificadores Electrónicos. OBJETIVO: El alumno analizará y diseñará filtros activos. CONTENIDO: II.1 El problema del filtrado. II.2 Aproximaciones: Butterworth, Chebyscher, Bessel, etc. II.3 Topologías bicoadráticas. II.3.1 Topología con retroalimentación negativa. II.3.2 Topología con retroalimentación positiva. II.3.3 Diseño de filtros activos. III. COMPARADORES. ANTECEDENTES: Dispositivos y Circuitos Electrónicos. OBJETIVO: El alumno analizará y diseñará circuitos comparadores de voltaje, tomando en cuenta las características y limitaciones de éstos. CONTENIDO: III.1 Características de los comparadores. III.2 Comparadores sin histérisis. III.3 Comparadores con histérisis. III.4 Comparador de ventana. III.5 Especificaciones del fabricante. III.6 Análisis y diseño de comparadores asistido por computadora. IV. OSCILADORES. ANTECEDENTES: Control Analógico. OBJETIVO: El alumno analizará y diseñará circuitos osciladores de diferentes formas de onda. CONTENIDO: IV.1 Osciladores de onda cuadrada. IV.2 Osciladores de onda triangular. IV.3 Oscilador de diente de sierra. IV.4 Osciladores de onda senoidal. IV.4.1 Criterio de oscilación. IV.4.2 Criterio de Barkhausen. IV.4.3 Oscilador con puente de Wien. IV.4.4 Oscilador por cambio de fase. IV.5 Osciladores con cristal. IV.6 Análisis y diseño de osciladores asistido por computadora. V. AMPLIFICADORES OPERACIONALES ESPECIALES. ANTECEDENTES: Incluídos en esta asignatura. OBJETIVO: El alumno seleccionará adecuadamente los amplificadores operacionales de acuerdo a la aplicación. CONTENIDO: V.1 Amplificadores de transconductancia. V.2 Amplificadores programables. V.3 Amplificadores de instrumentación. V.4 Amplificadores de video. V.5 Amplificadores de audio. V.6 Amplificadores Chopper. VI. El AMPLIFICADOR OPERACIONAL REAL. ANTECEDENTES: Control Analógico. Dispositivos y Circuitos Electrónicos. OBJETIVO: El alumno analizará y diseñará circuitos con amplificadores operacionales tomando en cuenta sus parámetros, características y limitaciones especificadas por el fabricante. CONTENIDO: VI.1 Ganancias de voltaje del amplificador operacional. VI.1.1 Ganancia de voltaje en modo diferencial. VI.1.2 Ganancia de voltaje en modo común. VI.1.3 Razón de rechazo en modo común. VI.2 Influencia de la resistencia de entrada del amplificador operacional. VI.3 Influencia de la resistencia de salida del amplificador operacional. VI.4 Desajustes del amplificador operacional. VI.4.1 Influencia del voltaje y corrientes de desajuste. VI.4.2 Influencia de la corriente de entrada de polarización. VI.4.3 Compensación de desajustes. VI.5 Respuesta en frecuencia del amplificador operacional. VI.5.1 Ancho de banda. VI.5.2 Margen de fase. VI.5.3 Compensación en frecuencia. VI.6 Rapidez de respuesta. VI.7 Ruido en amplificador operacional. VI.8 Análisis y diseño asistido por computadora de circuitos con amplificador operacional tomando en cuenta sus parámetros reales. VII. MULTIPLICADORES ANALOGICOS. ANTECEDENTES: Amplificadores Electrónicos. OBJETIVOS: El alumno analizará y diseñará circuitos con multiplicadores analógicos. CONTENIDO: VII.1 Celda de Gilbert. VII.2 Parámetros de selección de los multiplicadores. VII.3 Aplicaciones de los multiplicadores. VII.3.1 Duplicador de frecuencia. VII.3.2 Elevación al cuadrado de voltaje. VII.3.3 Extracción de raíces cuadradas. VII.3.4 Divisor analógico. VII.3.5 Detección del ángulo de fase. VII.3.6 Modulador y demodulador. VII.4 Análisis y diseño de circuitos con amplificadores operacionales y multiplicadores asistido por computadora. VIII. MALLA DE FASE ENCADENADA (PLL). ANTECEDENTES: Incluídos en esta asignatura. OBJETIVO: El alumno analizará y diseñará sistemas compuestos con malla de fase encadenada (PLL). CONTENIDO: VIII.1 Estructura del PLL. VIII.1.1 Comparador de fase. VIII.1.2 Filtro de lazo. VIII.1.3 Oscilador controlado por voltaje. VIII.2 Aplicaciones del PLL. VIII.2.1 Modulador y demodulador. VIII.2.2 Multiplicador de frecuencia. VIII.2.3 Sintetizador de frecuencia. VIII.2.4 Control de velocidad para un motor de DC. VIII.3 Análisis y diseño de circuitos con PLL asistido por computadora. VIII.4 Convertidor D/A manejado por corriente. VIII.5 Convertidor D/A de escalera invertida R-2R. VIII.6 Formatos y especificaciones de convertidor D/A. VIII.7 Convertidor A/D paralelo. VIII.8 Convertidor A/D de aproximaciones sucesivas. VIII.9 Convertidor A/D de rampa digital. VIII.10 Convertidor A/D de doble rampa. VIII.11 Convertidor A/D de voltaje a frecuencia. VIII.12 Convertidor A/D de voltaje a tiempo. VIII.13 Formatos y especificaciones del convertidor A/D. VIII.14 Análisis y diseño de circuitos con convertidores A/D y D/A asistido por computadora. IX. CONVERSION ANALOGICA DIGITAL Y DIGITAL ANALOGICA. ANTECEDENTES: Incluídos en esta asignatura. OBJETIVO: El alumno analizará y diseñará sistemas compuestos con convertidores A/D y D/A. CONTENIDO: IX.1 Cuantización. IX.2 Convertidor D/A resistivo. IX.3 Convertidor D/A escalera R-2R. IX.4 Convertidor D/A manejado por corriente. IX.5 Convertidor D/A de escalera invertida R-2R. IX.6 Formatos y especificaciones de convertidor D/A. IX.7 Convertidor A/D paralelo. IX.8 Convertidor A/D de aproximaciones sucesivas. IX.9 Convertidor A/D de rampa digital. IX.10 Convertidor A/D de doble rampa. IX.11 Convertidor A/D de voltaje a frecuencia. IX.12 Convertidor A/D de voltaje a tiempo. IX.13 Formatos y especificaciones del convertidor A/D. IX.14 Análisis y diseño de circuitos con convertidores A/D y D/A asistido por computadora. TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION: Exposición oral (X) Exámenes parciales (X) Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X) Ejercicios dentro de clase (X) Trabajos y tareas fuera del aula (X) Ejercicios fuera del aula (X) Participación en clase (X) Seminarios ( ) Asistencia a prácticas (X) Lecturas obligatorias (X) Trabajo de investigación (X) Prácticas de taller o labo. (X) Prácticas de campo ( ) Otras: Uso del simulados PSPICE para circuitos analógicos BIBLIOGRAFIA TEXTOS BASICOS Temas de la materia para los que se recomienda: Wojslaw C. F. y Moustakas E. A. Todos "Operational amplifiers" John Wiley & Sons E. E. U. U., 1985. Dailey, Denton J. Todos "Operational amplifiers and linear integrated circuits theory and applications" Mc Graw Hill E. E. U. U., 1989 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA Wait, John V. "et al." I, II, III, IV, V, VI, VII "Introduction to operational amplifiers theory and applications" Mc Graw Hill E. E. U. U., 1992 Coughlin, R. F. y Discoll, F. F. II, II, III, IV, V, VI, VII "Circuitos integrados lineales y amplificadores operacionales" Prentice Hall, 2a. ed. México, 1987.