Curso Académico:
2019/20
435 - Graduado en Ingeniería Química
29919 - Fundamentos de electrónica
Información del Plan Docente
Año académico:
2019/20
Asignatura:
29919 - Fundamentos de electrónica
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
435 - Graduado en Ingeniería Química
Créditos:
6.0
Curso:
3
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---
1.1. Objetivos de la asignatura
La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:
El objetivo general de esta asignatura es proporcionar a los alumnos conocimientos básicos sobre Electrónica analógica, digital y de potencia, así como presentarles la terminología habitual y capacitarles para el análisis de circuitos electrónicos sencillos.
El proceso de aprendizaje se articula desde la necesidad o escenario hacia la solución o dispositivo. Primero se presentan los escenarios en los que se requiere la participación de un sistema basado en dispositivos electrónicos. A continuación se identifican los sistemas electrónicos más representativos que cubren los requisitos previamente enunciados. Entonces se presentan los dispositivos electrónicos más habituales, estudiando su principio de funcionamiento. A continuación se diseñan los sistemas basados en los dispositivos electrónicos explicados que cubren las necesidades inicialmente enunciadas.
1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación
La asignatura cubre el requisito de formación en la Materia Fundamentos de Electrónica contenido en el Módulo de Obligatorias Rama Industrial de la titulación del Grado en Ingeniería Química. Esta titulación habilita para la profesión de Ingeniero Técnico Químico.
Hoy en día la gestión eficaz de muchas máquinas, motores e instalaciones industriales, y de la monitorización y el control de procesos requiere del uso de la electrónica. Con la Electrónica de Potencia es posible controlar motores y automatismos, mientras que la Electrónica Analógica y la Electrónica Digital permiten capturar datos de sensores, analizar la información y tomar decisiones de gestión de forma rápida y precisa, para así controlar el trabajo de los actuadores en procesos. En este aspecto, se trata de una asignatura relacionada con las asignaturas de tercer y cuarto curso “Experimentación en Ingeniería Química I y II” y “Control de Procesos Químicos” de cuarto curso. La asignatura Fundamentos de Electrónica permite al alumnado adquirir las competencias necesarias para integrar los sistemas electrónicos en el mundo de la Ingeniería Química.
1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura
Es recomendable que el alumno haya cursado la asignatura “Fundamentos de Electrotecnia” del segundo curso y “Fundamentos de informática” del primer curso.
2. Competencias y resultados de aprendizaje
2.1. Competencias
Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...
Competencias genéricas
C04 - Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico.
C06 - Capacidad para comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en castellano.
C07 - Capacidad para usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería necesarias para la práctica de la misma.
Competencias específicas
C22 - Conocimiento de los fundamentos de la electrónica.
2.2. Resultados de aprendizaje
El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...
1.Identifica las aplicaciones y funciones de la electrónica en la Ingeniería.
2.Reconoce los componentes y dispositivos electrónicos básicos utilizados para las distintas funciones electrónicas.
3.Sabe utilizar las técnicas básicas de análisis de circuitos electrónicos analógicos, digitales y de potencia.
4.Tiene aptitud para diseñar circuitos electrónicos analógicos, digitales y de potencia a nivel de bloque.
5.Maneja los instrumentos propios de un laboratorio de electrónica básica y utiliza herramientas de simulación electrónica.
2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje
El conocimiento y comprensión de la Electrónica es importante para el ejercicio de parte de las competencias de un graduado en Ingeniería Química, por lo que las capacidades adquiridas en esta asignatura serán de gran utilidad para su formación.
En una sociedad en la que la Electrónica se ha convertido en una tecnología omnipresente, los conceptos explicados en esta asignatura permitirán al alumno empezar a comprender las bases tecnológicas y el funcionamiento de los múltiples dispositivos electrónicos que nos rodean.
La formación experimental en el laboratorio es insustituible para el graduado en Ingeniería Química y le permite acercar los planteamientos teóricos a la realidad de los montajes experimentales.
La asignatura “Fundamentos de Electrónica” sienta las bases necesarias para acometer con éxito las asignaturas relacionadas con los automatismos y el control de máquinas y de procesos.
3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba
El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion
Prácticas de Laboratorio (20%)
Se calificarán mediante la evaluación del trabajo de los estudiantes en el laboratorio (capacidad de montaje y puesta en marcha de los circuitos y sistemas), de los estudios previos elaborados por los estudiantes, y de los informes presentados a la conclusión de cada sesión práctica. Mediante esta actividad se alcanzan los resultados de aprendizaje 2, 4 y 5.
Calificación CL de 0 a 10 puntos, supondrá el 20% de la calificación global del estudiante. Para aprobar la asignatura es necesario que el alumno realice todas las prácticas programadas y obtener una nota mínima de prácticas de 4 puntos.
Una práctica no se considerará como realizada si el alumno no presenta el correspondiente trabajo previo y los informes que expresamente se indiquen en los guiones de prácticas.
En caso de no haber realizado alguna práctica de laboratorio, la nota de la parte de prácticas nunca podrá ser superior a 3,5 puntos.
Actividades de evaluación continua (15%)
Con el fin de incentivar el trabajo continuado, se realizarán actividades evaluables distribuidas a lo largo del semestre. Las actividades concretas a realizar se comunicarán en clase de la asignatura. Mediante esta actividad se alcanzan los resultados de aprendizaje 1, 2, 3 y 4.
Calificación CE de 0 a 10 puntos, suponiendo un 15% de la calificación global.
La nota mínima de esta parte, necesaria para aprobar la asignatura, será de 4 puntos.
Examen teórico-práctico (65%)
Compuesto por cuestiones teórico-prácticas y problemas, a realizar en las convocatorias oficiales. Se valorará la corrección de las respuestas, los desarrollos, diseños y resultados numéricos. Mediante esta actividad se alcanzan los resultados de aprendizaje 1, 2, 3 y 4.
Calificación CT de 0 a 10 puntos. Supondrá el 65% de la calificación global del estudiante (o el 80% si no superó las actividades de evaluación continua). La nota mínima de esta parte, necesaria para aprobar la asignatura, será de 3 puntos.
PRUEBA GLOBAL (CONVOCATORIAS OFICIALES)
En las dos convocatorias oficiales se realizará la evaluación global del estudiante. En ambas fechas se realizarán las siguientes pruebas:
- Examen teórico-práctico: calificación CT de 0 a 10 puntos. Supondrá el 80% de la calificación global, y se requerirá una nota mínima para esta parte de 3 puntos.
- Examen de laboratorio: Calificación CL de 0 a 10 puntos. Supondrá el 20% de la calificación global. De este examen, estarán eximidos los estudiantes que hayan realizado todas las prácticas programadas y obtenido una calificación de prácticas durante el curso mayor o igual que 4 puntos. El examen consistirá en la implementación de circuitos y sistemas similares a los desarrollados durante el curso en las sesiones de prácticas de laboratorio. Se valorará la metodología de diseño, el funcionamiento del circuito o sistema y el manejo de los instrumentos, herramientas de desarrollo y equipos de laboratorio. La nota mínima de esta parte, necesaria para aprobar la asignatura, será de 4 puntos.
Si no se alcanzan las notas mínimas antes indicadas, tanto en el examen teórico-práctico como en las prácticas de laboratorio, o en su caso el examen de laboratorio, la calificación global de la convocatoria nunca podrá ser superior a 4,5 puntos.
*La asignatura se supera con una calificación global mínima de 5 puntos sobre 10.*
4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos
4.1. Presentación metodológica general
El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:
El proceso de enseñanza se desarrollará en dos niveles principales: clases de teoría y problemas y laboratorio. El nivel de participación del estudiante irá creciendo conforme vaya asumiendo las bases de la materia.
- En las clases de teoría y problemas se expondrán las bases teóricas de la electrónica, enfocando al alumno a casos prácticos vinculados en la medida de lo posible con su especialidad.
- Los trabajos de simulación que puedan proponerse tienen un doble propósito: asentar de forma óptima los conceptos teóricos y preparar las sesiones de laboratorio.
- Se desarrollarán prácticas de laboratorio en grupos reducidos, donde el estudiante montará y comprobará el funcionamiento de circuitos y sistemas electrónicos ya previamente estudiados en clase. Las sesiones de prácticas estarán orientadas a la implementación de un sistema electrónico completo de aplicación industrial, es decir, el alumno desarrollará un sistema electrónico completo de aplicación industrial en la última sesión.
El material para el desarrollo de la asignatura estará disponible en la plataforma moodle de la asignatura, desde donde el alumno podrá descargarse los siguientes documentos:
- Presentación de la asignatura incluyendo: datos de contacto de los profesores, horarios de tutorías, docencia y prácticas; criterios de calificación de las distintas actividades de evaluación; descripción de los objetivos y programa de asignatura, así como las referencias bibliográficas más relevantes.
- Transparencias de las clases magistrales.
- Guiones de las sesiones prácticas de laboratorio.
- Recopilación de problemas de apoyo a la actividad de evaluación.
4.2. Actividades de aprendizaje
El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...
Clases magistrales (30 horas, presencial)
La aproximación a los contenidos se realiza a través de la presentación de las funciones que la electrónica desempeña en el ámbito de la ingeniería en general y de la ingeniería química en particular, en un recorrido articulado en torno a un proyecto de aplicación que se irá desarrollando en las prácticas. Los dispositivos y sistemas electrónicos se van introduciendo conforme van apareciendo en dicho proyecto.
Prácticas de aula (15 horas, presencial)
En esta actividad se resuelven de manera participativa problemas de aplicación. Se anima a los alumnos a que previamente a la clase resuelvan por su cuenta los problemas que les habrá indicado el profesor.
Prácticas de laboratorio (15 horas, presencial)
El laboratorio de electrónica es un escenario con el que el alumno no está familiarizado, y en el que ha de aprender a mantener una necesaria actitud de seriedad, prudencia y observancia. Para la realización de las prácticas de laboratorio de esta asignatura los alumnos disponen de guiones de prácticas facilitados con antelación por el departamento. Estos guiones contienen una descripción de los montajes y las pautas, objetivos y especificaciones para el desarrollo de la actividad.
Se requerirá que los estudiantes acudan a la clase de laboratorio con la práctica que van a hacer debidamente preparada y con el trabajo previo específicamente indicado en el guión correctamente realizado. Dicho trabajo previo deberá ser entregado, al igual que el informe elaborado durante el desarrollo de la práctica, siguiendo las indicaciones del guión para formar parte del proceso de evaluación.
Trabajos prácticos (30 horas, no presencial)
Estos trabajos se refieren a la preparación de las sesiones prácticas y a las actividades de evaluación continua. Las actividades concretas a realizar se comunicarán en clase y en la Plataforma moodle de la asignatura.
Estudio y trabajo personal (55 horas, no presencial)
Es muy importante que el alumno desarrolle de manera constante, y repartido a lo largo de todo el semestre, trabajo personal de estudio y resolución de problemas.
Tutorías (presencial)
El estudiante que lo desee acudirá al profesor a plantearle dudas de la asignatura. Para ello el estudiante dispone de un horario de atención de tutorías.
Evaluación (5 horas, presencial)
Además de la función calificadora, la evaluación también es una herramienta de aprendizaje con la que el alumno comprueba el grado de comprensión y asimilación que ha alcanzado de la materia.
4.3. Programa
PROGRAMA TEÓRICO
Bloque 1. Funciones de la electrónica en la Ingeniería Química. Sistemas electrónicos y sus bloques. Instrumentación de laboratorio básica. Simulación electrónica.
Bloque 2. Sistemas de alimentación. Fuente de alimentación AC/DC. Dispositivos asociados: diodos. Tipos de diodos: estructura interna, modelos, circuitos y aplicaciones. Aplicaciones y tipos de Sistemas de alimentación: Fotovoltaico, Baterías, AC/DC, DC/DC. Reguladores integrados lineales y conmutados.
Bloque 3. Sistemas de control y visualización.
Procesamiento de la información: Electrónica digital. Algebra de Boole. Bloques combinacionales y secuenciales. Implementación de sistemas digitales: Tecnología CMOS, PLDs, Microprocesadores y Microcontroladores. Comparación y generación de señales usando amplificadores operacionales.
Control de potencia. Dispositivos asociados: Transistores bipolares y unipolares, Tiristores. Estructura interna, modelos, circuitos y aplicaciones.
Bloque 4. Sensado y amplificación. Tipos de sensores: Características y aplicaciones. Amplificación y filtrado basado en etapas lineales con amplificador operacional. Aplicaciones.
PROGRAMA PRÁCTICO
P1) Instrumentación de laboratorio.
P2) Fuente de alimentación.
P3) Circuito digital de conteo.
P4) Sistema de control y visualización basado en microcontrolador.
P5) Control de Potencia.
P6) Integración de un Sistema industrial. Sensores y circuitos de control.
4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave
Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos
Las clases magistrales y de problemas y las sesiones de prácticas en el laboratorio se imparten según horario establecido por el centro y es publicado con anterioridad a la fecha de comienzo del curso.
Cada profesor informará inicialmente, y en caso de modificaciones puntuales, de su horario de atención de tutoría.
El resto de actividades se planificará en función del número de alumnos y se dará a conocer con la suficiente antelación.
La asignatura se imparte en el primer semestre del tercer curso de la titulación.
Las fechas concretas de inicio y final de las clases, así como las fechas de realización de las prácticas de laboratorio, entrega de trabajos y exámenes se harán públicas al comienzo del curso, en función de los horarios fijados por el Centro.