Sistemas Analógicos (SEAN-2 / 2016-17)
El objetivo general del curso es que el asistente adquiera una visión amplia y a la vez completa de los aspectos de diseño analógico que le permitirán tanto diseñar sin demasiada ingenuidad circuitos y sistemas analógicos como entender el funcionamiento de buena parte de los equipos electrónicos empleados en comunicaciones e instrumentación. En especial saldrá capacitado para diseñar con Amplificadores Operacionales y otros circuitos integrados analógicos como multiplicadores analógicos, reguladores de tensión lineales y conmutados, VCOs, PLLs, etc. Se hará un énfasis adicional a la capacidad de valorar el ruido en el procesado de la señal analógica conociendo las principales limitaciones y consecuentes cuidados a la hora del diseño analógico.
El contenido exacto del programa se prepara de manera adaptada al perfil de los estudiantes de la asignatura en cada curso particular. Para ello, a comienzo de curso se realiza un análisis del perfil medio y de los intereses particulares de refuerzo e intensificación que indican los asistentes hablando con ellos en la primera clase. En todo caso, la asignatura se estructura en dos partes, aunque modulando la intensidad de cada temática en función del perfil analizado de los estudiantes:
Primera parte: Conceptos horizontales a las aplicaciones (~20 h)
•Sensores y Señales electrónicas en la interacción con el mundo real. Equivalentes circuitales de fuentes de señal reales. Relación señal/ruido y manejo (acondicionamiento) adecuado de las señales electrónicas según su naturaleza. Tipo de amplificadores requeridos y sus limitaciones.
•Amplificadores Operacionales (AO) integrados. Estructura básica y concreta según los tipos y utilización de los AO’s actuales. Características, prestaciones y limitaciones de los AO´s actuales. Empleo básico de realimentación negativa (RN) en el diseño con AO’s. Servidumbres circuitales y aspectos de diseño prácticos.
•Empleo avanzado de realimentación en el diseño con AO’s. Realimentación positiva y posibilidades de diseño que ofrece. Realimentación dependiente de la frecuencia de las señales: inestabilidad o pérdida de RN y su compensación. Realimentación simultánea (positiva y negativa) y su empleo en el diseño analógico. Nuevos aspectos de diseño con Realimentación Global Negativa (RGN) y Equilibrada (RGE).
•…
Segunda parte: Conceptos más específicos de aplicación (~20 h)
•Sistemas para manejo de señales débiles. Tipos de de ruido eléctrico. Diseño con AO´s para obtener prestaciones de bajo ruido en el sistema.
•Aspectos prácticos de los circuitos impresos (efecto Seebeck, fugas, técnicas de guarda, etc). Técnicas de reducción de ruido en sistemas.
•Sistemas para procesado analógico de señales. Circuitos multiplicadores integrados. Características y empleo según las necesidades de diseño. Aplicación en Comunicaciones y en Instrumentación: ejemplos prácticos con circuitos de uso actual.
•Sistemas para adquisición de señales y accionamiento. Conversión A/D de alta resolución: Sobremuestreo y empleo de generadores “dither”. Reducción de ruido relacionada.
Sistemas de Adquisición de datos para PC. Sistemas y Circuitos Integrados de Accionamiento (Smart Power IC´s).
•Amplificadores de potencia: diseño y limitaciones térmicas.
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2 componentes:
Trabajo personal sobre un conjunto de propuestas de los profesores
- Se definirán a mitad de asignatura
- Presentación de memoria de resultados tipo artículo científico
- 4 páginas a doble columna
- Con título, resumen, memoria, conclusiones y bibliografía
- Con presentación oral en clase
Examen
Un conjunto de 2-3 problemas abordables con lo desarrollado en las clases
Calificación
30% Trabajo personal + 70% Examen (Obligatorio aprobar ambas partes).
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