Electrónica de Comunicaciones (Curso 2018/2019)

Idioma ESPAÑOL

Créditos ECTS 6

Objetivos

    Esta asignatura es un segundo curso de electrónica analógica en la que el alumno completará sus conocimientos sobre las técnicas necesarias para el análisis y diseño de circuitos con la inclusión de los efectos que aparecen, tanto al tener en cuenta el comportamiento de los dispositivos en el dominio de la frecuencia, como al aplicar realimentación a los circuitos, como ambos simultáneamente

Competencias

        Capacidad de analizar y especificar los parámetros fundamentales de un sistema de comunicaciones.
    
        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.

Resultados de aprendizaje

    Conocimiento de los procesos de análisis y reducción de la información por medio analógicos y digitales.
    Informes de análisis y diseño de dispositivos electrónicos aplicados a la telecomunicación.
    Informes y diseño de arquitecturas electrónicas de comunicaciones
    

Requisitos previos

    No se han establecido requisitos previos

Descripción de los contenidos

    Amplificadores en altas frecuencias, Cuadripolos, Realimentación en circuitos electrónicos, Respuesta en frecuencia de amplificadores realimentados, Osciladores sinusoidales, Mezcladores, PLLs, sintetizadores de frecuencia, Filtros pasivos de RF, Régimen transitorio, filtros de condensadores conmutados. Moduladores y demoduladores.
    
    detalles del contenido del programa:
    
    Tema 1. Conceptos previos de Régimen Permanente Sinusoidal
    Función de transferencia. Diagramas de Bode. Ancho de banda a 3dB. Frecuencias de corte. Bajas frecuencias (condensadores de acoplo y desacoplo), frecuencias medias y altas frecuencias (efectos capacitivos). Clasificación de los amplificadores.
    
    Tema 2. Amplificadores en altas frecuencias
    Circuito equivalente en pequeña señal del transistor bipolar. Frecuencia de transición (fT). Circuito equivalente en pequeña señal del FET. Frecuencia de transconductancia. Configuración en emisor común. Polo dominante. Efecto (capacidad) Miller. Producto Ganancia-Ancho de Banda (GBW). Configuración en fuente común. Configuración en colector común (seguidor de emisor). Configuración en base común. Método de las constante de tiempo en circuito abierto (CTCA). Aplicación a la configuración cascodo.
    
    Tema 3. Cuadripolos
    Definición de cuadripolo. Parámetros de un cuadripolo (z, y, h, g, T). Determinación de parámetros. Relación entre parámetros. Cuadripolos bilaterales y simétricos. Asociación de cuadriplos.
    
    Tema 4. Realimentación en circuitos electrónicos
    Principios básicos de la realimentación. Función de transferencia de los sistemas realimentados. Ganancia de lazo (Loop Gain). Ganancia de lazo abierto (Open-loop Gain). Ganancia de lazo cerrado (Closed-loop Gain). Realimentación positiva y negativa. Reducción de sensibilidad a variaciones de ganancia. Reducción de ruido y distorsión. Muestreo y comparación: parámetros privilegiados. Modificación de impedancias. Análisis aproximado mediante ejemplos circuitales.
    
    Tema 5. Respuesta en frecuencia de amplificadores realimentados
    Ganancia en lazo abierto con un polo. Conservación del Producto Ganancia-Ancho de Banda (GBW). Ganancia en lazo abierto con varios polos. Inestabilidad. Criterio de Nyquist. Método gráfico de Bode. Métodos de compensación.
    Tema 6. Osciladores sinusoidales
    Realimentación positiva. Frecuencia de oscilación. Condición de arranque y mantenimiento. El oscilador por desplazamiento de fase. El oscilador en puente de Wien. Método de las tres impedancias. Oscilador Colpitts. Oscilador Hartley.
    
    Tema 7. Filtros analógicos
    Relación entre función de transferencia y respuesta en frecuencia. Propiedades y clasificación de los filtros. Filtros de primer orden. Filtros de segundo orden. Filtro Butterworth. Filtro Chebyshev. Transformaciones y escalados.
    Tema 8. Régimen transitorio
    Repaso de la transformada de Laplace: pares de transformadas, propiedades, transformada inversa de funciones racionales. Aplicación al análisis de circuitos en régimen transitorio.
    
    
    
    Tema 9. Amplificadores de radiofrecuencia
    Introducción. Parámetros de un amplificador. Función de transferencia. Impedancias nominales. Reflexión. Banda de trabajo. Temperatura de ruido. Figura de ruido. Banda de ruido. Estabilidad y respuesta no lineal de un amplificador. Amplificadores sintonizados. Circuito de sintonía simple. Amplificadores de banda ancha. Amplificadores realimentados. Amplificadores de potencia lineales. Amplificadores no lineales.
    
    Tema 10: osciladores de RF
    Tema 11 Filtros pasivos de RF
    Tema 12. Mezcla y conversión de frecuencia. Mezclador básico. Especificaciones de un mezclador. Frecuencia de funcionamiento. Pérdidas de conversión. Impedancias nominales y adaptación. Aislamiento. Mezclas espurias y ruido de un mezclador. Dispositivos utilizados como mezcladores. Circuitos mezcladores. Mezclador simple. Mezclador equilibrado. Mezclador doblemente equilibrado. Mezclador con rechazo de imagen.
    Tema 13. Moduladores y demoduladores. Lineales y no lineales. Modulación de amplitud. Modulación AM por mezcla. Detección de AM. Detección de envolvente. Modulación de frecuencia. Modulación con VCO. Detección por discriminador.
    
    
    Tema 14. Sintetizadores de frecuencia con PLL: Sintetizador básico
    Tema 15: Ruido de fase. Filtrado de la señal de referencia
    

Actividades formativas

    . Presentación en el aula de los conceptos relacionados con las asignaturas que componen cada materia y la resolución de problemas que permitan al estudiante conocer cómo abordarlos, así como otras sesiones de tipo presencial en grupo como clases de discusión, puesta en común, etc..
    . Actividades de laboratorio de dificultad creciente que permitan al estudiante ir adquiriendo la capacidad de alcanzar autonomía en la resolución de problemas,
    . Estudio personal, elaboración de informes, realización de prácticas, etc. como trabajo independiente del estudiante o grupo de estudiantes.
    . Pruebas de evaluación.
    

Cronograma

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Sesión: Número de orden dentro de la asignatura. Actividad formativa: MG Clase Magistral,SM Seminario,LB Laboratorios,TL Taller,PC Práctica Clínica,EV Evaluación.

Sesión Actividad Descripción Evaluación
MG1Conceptos previos de Régimen Permanente Sinusoidal. Amplificadores en altas frecuencias. Circuito equivalente en pequeña señal del BJT. Frecuencia de transición (FT). Circuito equivalente en pequeña señal del FET.
MG2Frecuencia de transición (FT). Circuito equivalente en pequeña señal del FET. Frecuencia de transconductancia.
MG3Configuración en emisor común. Polo dominante. Efecto (capacidad) Miller. Producto Ganancia-Ancho de Banda (GBW).
MG4Configuración en fuente común. Configuración en colector común (seguidor de emisor). Configuración en base común.
MG5 Método de las constante de tiempo en circuito abierto (CTCA)..
MG6Aplicación a la configuración cascodo
MG7practica 11%
MG8problemas resueltos
MG9Definición de cuadripolo. Parámetros de un cuadripolo (z, y, h, g, T). Cuadripolos bilaterales y simétricos. Asociación de cuadriplos.
MG10Cuadripolos bilaterales y simétricos. Asociación de cuadriplos.
MG11Determinación de parámetros. Relación entre parámetros.
MG12probelmas resueltos
MG13Principios básicos de la realimentación. Función de transferencia de los sistemas realimentados. Ganancia de lazo (Loop Gain). Ganancia de lazo abierto (Open-loop Gain). Ganancia de lazo cerrado (Closed-loop Gain).
MG14Realimentación positiva y negativa. Reducción de sensibilidad a variaciones de ganancia. Reducción de ruido y distorsión.
MG15topologias de realimentación
MG16parámetros privilegiados. Modificación de impedancias.
MG17practica 22%
MG18Amplificadores: Lineales y no lineales
MG19Análisis aproximado mediante ejemplos circuitales.
MG20casos practicos
MG21problemas resueltos
MG22Respuesta en frecuencia de amplificadores realimentados. Ganancia en lazo abierto con un polo. Conservación del Producto Ganancia-Ancho de Banda (GBW). Ganancia en lazo abierto con varios polos. Inestabilidad.
MG23practica 32%
MG24Criterio de Nyquist. Método gráfico de Bode. Método gráfico de Bode. Metodo de compensacion con polo dominante
MG25Método gráfico de Bode. Metodo de compensacion con polo -cero
MG26problemas resueltos
EV271er Parcial
EV281er Parcial45%
MG29Osciladores sinusoidales. Realimentación positiva.
MG30El lazo enganchado en fase: Introducción. Estudio de un PLL ideal
MG31Frecuencia de oscilación. Condición de arranque y mantenimiento.
MG32El oscilador por desplazamiento de fase.
MG33El oscilador en puente de Wien. Método de las tres impedancias.
MG34Especificaciones. Influencia del filtro. Detectores de fase
MG35Oscilador Colpitts. problemas resueltos.
MG36probelmas resueltos
MG37problemas resueltos
MG38Filtros analógicos. Relación entre función de transferencia y respuesta en frecuencia.
MG39Propiedades y clasificación de los filtros.
MG40 Filtros de primer orden. Filtros de segundo orden. Filtro Butterworth. Filtro Chebyshev.
MG41Aplicación al análisis de circuitos en régimen transitorio.
MG42 Régimen transitorio. Repaso de la transformada de Laplace: pares de transformadas, propiedades, transformada inversa de funciones racionales.
MG43problemas resueltos
MG44Amplificadores de RF
MG45Parámetros de un amplificador de RF
MG46Amplificadores: Sintonizados, de banda ancha, de potencia
MG47Moduladores y demoduladores: Lineales y no lineales
MG48Sintetizadores de frecuencia con PLL: Sintetizador básico. Configuraciones de sintetizadores
MG49Transformaciones y escalados.
MG50Filtros pasivos de RF
MG51Ruido de fase. Filtrado de la señal de referencia
MG52problemas resueltos
MG53técnicas de adquisición de señal. formas de onda sin retorno a cero.formas de onda con retorno a cero. análisis de circuitos en el dominio z.
MG54Mezcladores
MG55extracción de las componentes par e impar de la señal de entrada
MG56problemas resueltos
MG57problemas resueltos
MG58Componentes y medidas de potencia en RF
EV592ª Parcial
EV602ª Parcial50%

Sistema y criterios de evaluación

    . Evaluación de los informes de distintos casos prácticos propuestos para su resolución aplicando los conocimientos adquiridos en las distintas materias tanto teóricas como de laboratorio.
    . Pruebas que vayan siguiendo el proceso formativo y vayan recogiendo las competencias que va adquiriendo el estudiante.
    . Exámenes escritos que recojan el conjunto de actividades formativas realizadas en el aula.
    
    
    Criterios de evaluación
    
    La asignatura consta de 3 parciales:
    1. Parcial 1: 45%
    2. Parcial 2: 50%
    3. practicas 5%
    Se realizarán 2 parciales a los largo del cuatrimestre. El primero, al finalizar el primer bloque de contenidos,
    Amplificadores en altas frecuencias. Circuito equivalente en pequeña señal del transistor bipolar. Frecuencia de transición (FT). Circuito equivalente en pequeña señal del FET. Frecuencia de transconductancia.
    Frecuencia de transición (FT). Circuito equivalente en pequeña señal del FET. Frecuencia de transconductancia.
    Configuración en emisor común. Polo dominante. Efecto (capacidad) Miller. Producto Ganancia-Ancho de Banda (GBW).
    Configuración en fuente común. Configuración en colector común (seguidor de emisor). Configuración en base común.
     Método de las constante de tiempo en circuito abierto (CTCA)..
    Aplicación a la configuración cascodo
    problemas resueltos
    Definición de cuadripolo. Parámetros de un cuadripolo (z, y, h, g, T). Cuadripolos bilaterales y simétricos. Asociación de cuadriplos.
    Cuadripolos bilaterales y simétricos. Asociación de cuadriplos.
    Determinación de parámetros. Relación entre parámetros.
    probelmas resueltos
    Principios básicos de la realimentación. Función de transferencia de los sistemas realimentados. Ganancia de lazo (Loop Gain). Ganancia de lazo abierto (Open-loop Gain). Ganancia de lazo cerrado (Closed-loop Gain).
    Amplificadores: Sintonizados, de banda ancha, de potencia
    Realimentación positiva y negativa. Reducción de sensibilidad a variaciones de ganancia. Reducción de ruido y distorsión.
    topologias de realimentación
    parámetros privilegiados. Modificación de impedancias.
    Análisis aproximado mediante ejemplos circuitales.
    casos practicos
    problemas resueltos
    Respuesta en frecuencia de amplificadores realimentados. Ganancia en lazo abierto con un polo. Conservación del Producto Ganancia-Ancho de Banda (GBW). Ganancia en lazo abierto con varios polos. Inestabilidad.
    Criterio de Nyquist. Método gráfico de Bode. Método gráfico de Bode. Metodo de compensacion con polo dominante
    Método gráfico de Bode. Metodo de compensacion con polo -cero
    
    parcial 2: 50%
    El tercer parcial se realizará al finalizar el tercer bloque, sobre el siguiente temario:
    
    Frecuencia de oscilación. Condición de arranque y mantenimiento.
    El oscilador por desplazamiento de fase.
    El oscilador en puente de Wien. Método de las tres impedancias.
    Oscilador Colpitts. problemas resueltos.
    probelmas resueltos
    problemas resueltos
    Filtros analógicos. Relación entre función de transferencia y respuesta en frecuencia.
    Propiedades y clasificación de los filtros.
     Filtros de primer orden. Filtros de segundo orden. Filtro Butterworth. Filtro Chebyshev.
    Transformaciones y escalados.
     Régimen transitorio. Repaso de la transformada de Laplace: pares de transformadas, propiedades, transformada inversa de funciones racionales.
    Aplicación al análisis de circuitos en régimen transitorio.
    problemas resueltos
    problemas resueltos
    "filtros de ondensadores conmutados. introducción. modo de funcionamiento de los circuitos sc ideales.
    "
    técnicas de adquisición de señal. formas de onda sin retorno a cero.formas de onda con retorno a cero. análisis de circuitos en el dominio z.
    extracción de las componentes par e impar de la señal de entrada
    problemas resueltos
    problemas resueltos
    
    
    
    Amplificadores de RF: Introducción
    Amplificadores de RF
    Parámetros de un amplificador de RF
    Determinación de parámetros. Relación entre parámetros.
    Amplificadores: Sintonizados, de banda ancha, de potencia
    Amplificadores: Lineales y no lineales
    Moduladores y demoduladores: Lineales y no lineales
    El lazo enganchado en fase: Introducción. Estudio de un PLL ideal
    
    Especificaciones. Influencia del filtro. Detectores de fase
    Filtros pasivos de RF
    Sintetizadores de frecuencia con PLL: Sintetizador básico. Configuraciones de sintetizadores
    Ruido de fase. Filtrado de la señal de referencia
    Mezcladores
    Componentes y medidas de potencia en RF
    
    oarcia
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    Los alumnos que obtengan como media de los cuatro parciales mas la nota de las practicas una calificación de 5 o superior, aprobaran la asignatura.
    El alumno que no supere la nota media de (5) debe realizar un examen de toda la asignatura en la convocatoria de junio.
    Convocatoria ordinaria
    
    el alumno que no alcance los 5 puntos en la evaluacion continua, deberá presentarse a toda la asignatura en la convocatoria ordinaria. En ningún caso se liberaran partes.
    
    
    Convocatoria extraordinaria
    
    el alumno que no alcance los 5 puntos en la convocatoria de febrero, deberá presentarse a toda la asignatura en la convocatoria extraordinaria. En ningún caso se liberaran partes.
    
    Toda duda respecto a este aviso será resuelto por el coordinador de la asignatura.
    
    
    
    

Bibliografía

    Básica:
    1.- Gabiola Ondarra, Francisco J., Basil M. Al-Hadithi
            Análisis y diseño de circuitos electrónicos y analógicos : : Madrid : Vision Net, 2007
            ISBN: 9788498218732
    2.- Holt, Charles A.
            Circuitos electrónicos : digitales y analógicos: Barcelona : Reverté, 1989
            ISBN: 8429134336
    3.- Horenstein, Mark N.
            Circuitos y dispositivos microelectrónicos: México [etc.] : Prentice-Hall Hispanoamericana,
            ISBN: 9688807079
    4.- M Julia Arias Rodríguez...[et al.]
            Aplicaciones con circuitos electrónicos analógicos: Alcalá de Henares, Madrid : Universidad de Alcalá de Henares,
            ISBN: 8481386081
    5.- Malik, Norbert R.
            Circuitos electrónicos : análisis, diseño y simulación: Madrid [etc.] : Prentice Hall, 1999
            ISBN: 8489660034
    6.- Mariño Espiñeira, Perfecto
            Ejercicios resueltos de circuitos electrónicos analógicos: [Santiago de Compostela] : Tórculo, D.L.
            ISBN: 8488967845
    7.- Mauro, Robert
            Engineering electronics: a practical approach: Englewood Cliffs (NJ) : Prentice Hall, cop.
            ISBN: 0132780291
    8.- Millman, Jacob
            Electrónica integrada : circuitos y sistemas analógicos y digitales / Por Jacob Millman y Christos C. Halkias ; prólogo por Juan Peracaula: Barcelona : Hispano Europea,
            ISBN: 8425504325
    9.- Millman, Jacob
            Microelectrónica: 6ª Ed.: Barcelona : Editorial Hispano Europea, 1993
            ISBN: 8425508851
    10.- Papoulis, Athanasios
            Sistemas y circuitos digitales y analógicos: Barcelona [etc.] : Marcombo Boixareu,
            ISBN: 842670736X
    11.- Rashid, Muhammad H.
            Circuitos microelectrónicos : análisis y diseño: Madrid [etc.] : Thomson, 2002
            ISBN: 8497320573
    12.- Sessions, Kendall Webster
            1001 circuitos electrónicos prácticos :esquemas, montajes, aplicaciones: Madrid : Paraninfo, 1994
            ISBN: 8428310637
    13.- Sierra, Manuel
            Electrónica de Comunicaciones: Pearson-Prentice Hall
            ISBN: 8420536741