Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Módulo: Formación Específica en Sistemas Electrónicos

Materia: Diseño de sistemas electrónicos

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Descripción/Contenidos

Se pretende que el alumno sea capaz de aportar soluciones a problemas concretos aplicando la tecnología electrónica adquirida en otras materias. Para ello debe conocer las técnicas y herramientas CAD de diseño electrónico de las que dispone, y evaluar la mejor solución tecnológica en cada caso. Se aborda el diseño de sistemas electrónicos y la fabricación de PCBs, así como el diseño automatizado y verificación de sistemas digitales. Finalmente se trata la problemática de las interferencias electromagnéticas y las técnicas para combatirlas.

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Competencias genéricas

G2. Trabajo en equipo

G3. Aprendizaje autónomo

G4. Eficiencia en la comunicación oral y escrita

G5. Eficiencia en el manejo de recursos de información

G7. Capacidad para concebir, diseñar, implementar y operar sistemas y servicios en el ámbito de las TIC

CB2. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio

CB3. Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética

CB4. Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado

CB5. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

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Competencias específicas

3.14     Capacidad de construir, explotar y gestionar sistemas de captación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los sistemas electrónicos.

3.15   Capacidad para seleccionar circuitos y dispositivos electrónicos especializados para la transmisión, el encaminamiento o enrutamiento y los terminales, tanto en entornos fijos como móviles.

3.16     Capacidad de realizar la especificación, implementación, documentación y puesta a punto de equipos y sistemas, electrónicos, de instrumentación y de control, considerando tanto los aspectos técnicos como las normativas reguladoras correspondientes.

3.17     Capacidad para aplicar la electrónica como tecnología de soporte en otros campos y actividades, y no sólo en el ámbito de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones.

3.18   Capacidad de diseñar circuitos de electrónica analógica y digital, de conversión analógico-digital y digital-analógica, de radiofrecuencia, de alimentación y conversión de energía eléctrica para aplicaciones de telecomunicación y computación.

3.20     Capacidad para diseñar dispositivos de interfaz, captura de datos y almacenamiento, y terminales para servicios y sistemas de telecomunicación.

3.22     Capacidad de analizar y solucionar los problemas de interferencias y compatibilidad electromagnética.

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Resultados aprendizaje

a) Conocer los principales grupos de circuitos integrados y sus aplicaciones más comunes

b) Conocer el flujo de diseño de sistemas electrónicos y emplear herramientas CAD como soporte al diseño

c) Extraer las especificaciones básicas a nivel de sistema a partir de los requerimientos concretos de una determinada aplicación de comunicación, instrumentación o control

d) Saber identificar las especificaciones básicas a nivel de circuito y a nivel de dispositivo que satisfagan los requerimientos de sistemas y subsistemas de comunicación inalámbricos o en medios guiados

e) Extrapolar soluciones obtenidas para una disciplina a otras disciplinas

f) Proponer mejoras en la funcionalidad de circuitos, sistemas y equipos electrónicos con aplicación práctica

g) Aplicar las principales técnicas de test de sistemas electrónicos

h) Implementar un sistema analógico/digital en un circuito impreso

i) Identificar los principales mecanismos de interferencia electromagnética así como las técnicas básicas empleadas para combatirla

j) Comprender manuales y especificaciones de equipos y productos en inglés. Buscar información en libros y recursos on-line en inglés

k) Utilizar de forma autónoma las herramientas, instrumentos y aplicativos software disponibles en los laboratorios de las materias básicas y avanzadas. Conocer su funcionamiento y sus limitaciones

l) Planificar y utilizar la información necesaria para un proyecto o trabajo académico a partir de una reflexión crítica sobre los recursos de información utilizados

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Metodología

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Evaluación

Para la evaluación ordinaria:

• Se harán dos pruebas prácticas parciales en ordenador: la primera prueba se realizará al finalizar el Tema 2 y la segunda al término del Tema 5. El primer parcial tiene un valor del 60% y el segundo un 40% de la nota final.
• Para aprobar la asignatura en la convocatoria ordinaria, es condición necesaria haber obtenido por lo menos un 4.5 en cada prueba parcial.

En la evaluación de recuperación:

• Los estudiantes que no hayan aprobado los dos o alguno de los parciales en la evaluación ordinaria, podrán recuperar el parcial o parciales no superados en una nueva prueba práctica en ordenador.

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Temario

TEMA 1     Fundamentos de diseño electrónico

• Tipos de implementaciones electrónicas
• Flujo de diseño. Diseño analógico y digital
• Ejemplos de sistemas electrónicos industriales

TEMA 2     Diseño y verificación de sistemas electrónicos

• Lenguajes de Descripción Hardware (HDLs)
• Simulación y síntesis lógica de circuitos digitales
• Captura de esquemáticos y simulación de circuitos analógicos

TEMA 3     Diseño y fabricación de placas de circuito impreso (PCBs)

• Fundamentos y tecnologías de fabricación de PCBs
• Diseño de PCBs
• Ejemplos de PCBs

TEMA 4     Técnicas de test de sistemas electrónicos

• Fundamentos de test y control de calidad
• Test en sistemas digitales
• Test en sistemas analógicos

TEMA 5     Compatibilidad electromagnética

• Normativa y directivas
• Interferencias radiadas. Apantallamiento
• Interferencias conducidas. Filtros y limitadores de transitorios

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Programa de prácticas experimentales

Las prácticas de la asignatura comprenden nueve sesiones de 3 horas en las que se emplearán herramientas software de diseño electrónico CadenceOrcad16.6. Previamente a cada práctica hay una sesión introductoria.

El objetivo de las prácticas es el aprendizaje de las herramientas CAD y del flujo de diseño empleados en el diseño de sistemas electrónicos. Para ello se aplican técnicas y conceptos vistos en otras asignaturas (modulación, códigos de línea, filtrado, etc.)

Las prácticas tienen lugar en el Laboratorio de Diseño e Instrumentación, Edificio de los Tejos, Planta 1ª. Las sesiones programadas son:

Práctica 1: Introducción a Cadence Orcad Capture, PSpice y PCB Editor

Práctica 2: Simulación de circuitos usando PSpice

Práctica 3: Circuitos para comunicaciones analógicas (AM y FM)

Práctica 4: Circuitos para comunicaciones digitales (Códigos de línea)

Práctica 5: Simulación en modo mixto

Práctica 6: Introducción al diseño de PCBs con PCB Editor

Práctica 7: Diseño de PCB de circuitos AM y FM

Práctica 8: Test de sistemas electrónicos

Práctica 9: Sesión de recuperación de prácticas

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

 Bibliografía Básica

[1] Desarrollo y construcción de prototipos electrónicos Bueno, Angel / De Soto, Ana  (MARCOMBO), ISBN: 8426713637. 1ª edición (09/2005).

[2] OrCAD Pspice and Circuits Analysis. John Keown. Prentice Hall. Fourth edition,2005.

[3] Schematic Capture with Cadence Pspice. Marc E. Herniter, Prentice Hall. Second   edition 2003.

[4] Introduction to PSpice Using OrCAD for Circuits and Electronics. Prentice Hall, Muhammad H. Rashid. Third Edition. 2003.

[5] Complete PCB Design Using OrCad Capture and Editor. Marc E. Herniter. Newnes; Pap/Cdr edition (April 27, 2007)

[6] The Circuit Designer's Companion. Tim Williams , Second Edition Newnes, 2004

 Bibliografía Complementaria

[1] OrCAD® Capture User's Guide. Product Version 16.0 June 2007.

[2] PSpice® A/D Schematics version User's Guide.

[3] OrCAD® Editor User's Guide Product Version 16.0 June 2007.

[4] Creación de nuevos componentes para Orcad 10.3. Miguel Pareja Aparicio,MARCOMBO, S.A., 2007, ISBN: 9788426714.

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Idiomas

Castellano, con parte de bibliografía y documentación de software en inglés.

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Lugar de impartición

Aulario de la Universidad Pública de Navarra

Laboratorio de Diseño e Instrumentación. Dpto IEE. Edificio de los Tejos

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