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Academic Year: 2021/22

622 - Master's in Electronic Engineering

67238 - Advanced Analog Systems


Teaching Plan Information

Academic Year:
2021/22
Subject:
67238 - Advanced Analog Systems
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
622 - Master's in Electronic Engineering
ECTS:
6.0
Year:
1
Semester:
First semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

2. Learning goals

3. Assessment (1st and 2nd call)

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The process of teaching and learning designed for this subject is based on three different training activities with increasing student participation as the course progresses: lectures, laboratory sessions and workshops.

  • All sessions will have an eminently practical orientation. In the more theoretical lectures, the basis of the advance analog design will be presented, setting out the fundamental aspects of the design flow. In the specific exercise sessions, the focus will be to insist on the methodology to be subsequently applied in the laboratory sessions, encouraging the active participation of the student.
  • The second training activity will focus on the laboratory sessions in small groups, where the autonomous work of the student will be encouraged to achieve results in the design of advanced analog systems. The required material to develop these labs will be provided to the student well in advance.
  • The third activity is workshop orientated, where the autonomous student work will be encouraged. The required material to develop these activities will be provided to the student well in advance.

   

4.2. Learning tasks

The program, offered to the students to achieve the learning goals, includes the following activities:

  • Lectures (A01 – 20 hours) and exercises and cases solving (A02 – 10 hours): In this activity, the fundamental contents of the subject will be presented, with a practical orientation based on the design of electronic systems. The necessary materials will be available to students through the ADD.
  • Laboratory sessions (A03 – 20 hours): This activity is structured in different sessions, covering a total of 20 hours. The scripts will be available to students in the ADD well in advance. In these sessions, the required simulation tools and electronic instrumentation will be used, so that students will acquire the skills and abilities necessary to address the design and experimental verification of advanced analog systems and electronic instrumentation.
  • Workshops and/or seminars (A05 - 45 hours y A06 - 5 hours): In this activity both workshop type activities and the reports elaboration associated to lab sessions are included. In order to meet the requested result, students will have the material provided by the teacher, manufacturers of integrated circuits and on-line resources. The student autonomy, the quality of the solution, and the participation of each of the group members will be considered in the evaluation process for each job.
  • Study and personal work (A07): This activity includes personal work aimed at achieving adequate pursuit of the subject, conducting lab sessions and the proposed works and the tutoring process.
  • Evaluation tests (A08): Set of theoretical and experimental tests and reported work that are used in the evaluation of the student progress. Evaluation activity includes performing a global test.

   

4.3. Syllabus

The distribution into thematic units of the theoretical program of the subject is as follows:

  • UNIT 1: Introduction
  • UNIT 2: Integrated Circuits (ICs): submicronic technologies
  • UNIT 3: Amplification
    • Feedback: stability and compensation
    • Single-supply operation
    • Application-specific AOs
  • UNIT 4: Active filters
  • UNIT 5: Precision and low noise design
  • UNIT 6: Analog-digital interface

   

4.4. Course planning and calendar

Both theoretical classes and laboratory sessions are held according to the schedule set by the Faculty. All the activities will be planned depending on the number of students and will be announced well in advance.

Each teacher will inform of the particular tutoring hours.

 

Taking into account the scope of the subject and its functional nature, theoretical topics will be discussed and advanced design tools will be considered in order to provide the student with the necessary resources to use these techniques in the development of communication systems and electronic instrumentation. Taking advantage of the practice sessions is absolutely essential to fully assimilate the previously explained aspects and acquire the necessary skills to work with the electronic stages and instruments considered. This will allow to strengthen the direct link between theory and practice.

 

The detailed calendar of the various activities to be carried out will be established once the University and the Faculty have approved the academic calendar (available on the corresponding website). For guidance:

  • Class period: first semester (autumn).
  • Theory and exercise-case solving classes: 2 hours are scheduled every week.
  • Practical sessions: the student will complete a total of 20 hours.
  • Delivery of works: the dates and conditions of delivery of the works required throughout the course will be adequately informed with sufficient advance notice.
  • There will be a global test in 1st call and another in 2nd call on the specific dates indicated by the Faculty.

   

4.5. Bibliography and recommended resources

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=67238


Curso Académico: 2021/22

622 - Máster Universitario en Ingeniería Electrónica

67238 - Sistemas analógicos avanzados


Información del Plan Docente

Año académico:
2021/22
Asignatura:
67238 - Sistemas analógicos avanzados
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
622 - Máster Universitario en Ingeniería Electrónica
Créditos:
6.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

Sistemas Analógicos Avanzados es una asignatura obligatoria de 6 créditos ECTS que forma parte de la materia obligatoria del Máster Universitario en Ingeniería Electrónica y del Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación.

 

El objetivo global de la asignatura es formar al alumno en los fundamentos del diseño de circuitos analógicos avanzados y su aplicación a los sistemas de instrumentación. Para ello, se deberá profundizar en distintos objetivos directamente relacionados con el diseño de bajo ruido y de precisión.

 

Además, se presentará el flujo de diseño para la implementación microelectrónica de circuitos integrados con el principal objetivo de proporcionar al estudiante una visión general de las tecnologías submicrónicas de fabricación. Esto permitirá mostrar las diferencias en el flujo de diseño analógico avanzado cuando el objetivo final sea la implementación microelectrónica en un circuito integrado de aplicación específica (ASIC).

 

Los objetivos principales de la asignatura son alcanzar los resultados de aprendizaje expuestos y la adquisición de las competencias enumeradas en esta guía.

 

 

Estos planteamientos y objetivos están alineados con algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, ODS, de la Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) y determinadas metas concretas, de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia al estudiante para contribuir en cierta medida a su logro:

  • Objetivo 8: Promover el crecimiento económico sostenido, inclusivo y sostenible, el empleo pleno y productivo y el trabajo decente para todos.
    • Meta 8.2: Lograr niveles más elevados de productividad económica mediante la diversificación, la modernización tecnológica y la innovación, entre otras cosas centrándose en los sectores con gran valor añadido y un uso intensivo de la mano de obra.
    • Meta 8.4: Mejorar progresivamente, de aquí a 2030, la producción y el consumo eficientes de los recursos mundiales y procurar desvincular el crecimiento económico de la degradación del medio ambiente, conforme al Marco Decenal de Programas sobre modalidades de Consumo y Producción Sostenibles, empezando por los países desarrollados.
  • Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructuras.
    • Meta 9.4: De aquí a 2030, modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles, utilizando los recursos con mayor eficacia y promoviendo la adopción de tecnologías y procesos industriales limpios y ambientalmente racionales, y logrando que todos los países tomen medidas de acuerdo con sus capacidades respectivas.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La Electrónica es una de las tecnologías de base en el campo de las telecomunicaciones y la instrumentación electrónica. Los conocimientos, aptitudes y habilidades adquiridos a través de la asignatura Sistemas Analógicos Avanzados, junto con los de aquellas sobre las que se sustenta (propios de los estudios de Grado), deben permitir al estudiante desarrollar las competencias planteadas, así como afrontar otras disciplinas de carácter electrónico con suficiente solidez conceptual. En definitiva, es una ocasión de completar y poner en práctica distintas estrategias de diseño analógico y aplicarlas a sistemas reales.

 

En concreto, esta asignatura tiene como finalidad que el estudiante adquiera los conocimientos necesarios para comprender los fundamentos y aplicaciones de la electrónica analógica moderna. De este modo, debe desarrollar las herramientas de análisis, síntesis y diseño necesarias para la realización de circuitos analógicos avanzados y su aplicación a los sistemas de instrumentación. Esto supone adquirir especialmente las competencias instrumentales asociadas a la metodología de diseño de circuitos analógicos basados en amplificadores operacionales.

    

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Teniendo en cuenta las titulaciones que dan acceso al Máster, no es necesario ningún conocimiento previo adicional para cursar esta asignatura.

    

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para:

 

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS:

  • CE01: Capacidad de analizar y diseñar sistemas analógicos avanzados para el procesado de señal, instrumentación electrónica inteligente y sistemas de sensado.
  • CE05: Capacidad de especificar, caracterizar y diseñar componentes y sistemas electrónicos complejos en aplicaciones de telecomunicación y médicas.

COMPETENCIAS GENERALES:

  • CG1: Capacidad para el modelado físico-matemático, cálculo y simulación en centros tecnológicos y de ingeniería, particularmente en tareas de investigación, desarrollo e innovación en ámbitos relacionados con la Ingeniería Electrónica y campos multidisciplinares afines.
  • CG4: Capacidad para abordar con garantías la realización de una tesis doctoral en el ámbito de la Ingeniería Electrónica.

COMPETENCIAS BÁSICAS:

  • CB7: Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB9: Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10: Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

    

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, superando esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados:

  • Es capaz de diseñar circuitos analógicos avanzados, como por ejemplo circuitos de acondicionamiento, filtros activos, sistemas de procesado analógico, actuadores y bloques con sensores.
  • Conoce y aplica las técnicas avanzadas del diseño analógico orientado al desarrollo de bloques de instrumentación.
  • Es capaz de diseñar circuitos analógicos aplicando técnicas de bajo ruido y de precisión.
  • Es capaz de analizar situaciones de interferencia y de aplicar técnicas de reducción de interferencias en circuitos electrónicos.
  • Conoce el flujo de diseño y las tecnologías disponibles para la fabricación de un circuito integrado.

   

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los conocimientos, aptitudes y habilidades adquiridos a través de esta asignatura, junto con los del resto del Máster Universitario, deben permitir al estudiante desarrollar las competencias anteriormente expuestas. Además, le proporcionarán la base para profundizar en otros aspectos más específicos en asignaturas posteriores del plan de estudios.

 

La acreditación de los resultados de aprendizaje por parte del profesor capacita al alumno para poder resolver un problema de diseño y caracterización de circuitos analógicos avanzados en el ámbito de las comunicaciones y la instrumentación electrónica, desarrollando las competencias de diseño electrónico, simulación, montaje y verificación experimental. La adquisición de las competencias y habilidades propuestas en la asignatura, así como la comprensión de los conceptos teóricos tratados, es muy relevante para el ejercicio de las competencias profesionales de un Ingeniero de Telecomunicación o un Ingeniero Electrónico.

   

3. Evaluación

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 actividades de evaluación propuestas. El aprendizaje de esta asignatura está directamente asociado al diseño y la experimentación práctica y, por tanto, el planteamiento de la misma y su evaluación tendrán un marcado carácter experimental. La asignatura se evaluará en la modalidad de evaluación global mediante las siguientes actividades:

 

 

E1. Realización y evaluación de las prácticas de laboratorio.

Con el fin de incentivar el trabajo continuado del estudiante, se realizarán distintas prácticas de laboratorio distribuidas a lo largo del semestre. De acuerdo con el carácter práctico de la asignatura, la realización de las prácticas es obligatoria.

 

Esta actividad se calificará de 0 a 10 puntos y supondrá el 50% de calificación del estudiante en la asignatura. Para superar esta actividad, se debe obtener una calificación mínima de 4 puntos sobre 10. Las personas que no la superen tendrán que realizar el examen correspondiente a esos contenidos en la prueba global.

 

Se evaluarán los siguientes aspectos relativos a la realización de las prácticas:

  • Preparación previa de la práctica.
  • Manejo de las herramientas de diseño requeridas y soluciones aportadas a los problemas encontrados.
  • Profundización en la práctica.
  • Se requerirá la elaboración de un informe al finalizar cada práctica, donde se deberán incluir las respuestas a determinadas cuestiones relativas a la realización de la misma. Se apreciará especialmente el grado de cumplimiento de la práctica y de las cuestiones planteadas.
  • Autonomía y participación de cada uno de los integrantes del grupo.

 

 

E2. Evaluación de las actividades y trabajos planteados.

Se realizarán distintas actividades evaluables distribuidas a lo largo del semestre con el fin de incentivar el trabajo continuado del estudiante. Más concretamente, se planteará la realización de trabajos docentes evaluables y pruebas escritas teórico-prácticas individuales, para abordar temas específicos que no pueden contemplarse de manera adecuada en el desarrollo convencional de las clases. Las tareas concretas que llevar a cabo y la metodología de evaluación aplicable se comunicarán en clase con la suficiente antelación.

 

En la evaluación de las mismas se considerará la autonomía, la calidad y originalidad de la solución, y la capacidad analítica y crítica del alumno para estudiar un problema concreto. Además, se evaluará la capacidad para trabajar en grupo, la participación de cada uno de los integrantes del grupo en cada tarea, y la habilidad para coordinar el trabajo y de transmitir la información relevante de forma oral y/o escrita.

 

Esta actividad se calificará de 0 a 10 puntos y supondrá el 50% de la calificación del estudiante en la asignatura. Para superar esta actividad, se debe obtener una calificación mínima en cada tarea/prueba de 4 puntos sobre 10. Las personas que no la superen tendrán que realizar el examen correspondiente a esos contenidos en la prueba global.

 

 

E3. Prueba global.

En las dos convocatorias oficiales se llevará a cabo la evaluación global del estudiante.

  • Dado el carácter eminentemente práctico de la asignatura, se puede superar de manera continua a lo largo del semestre. De este modo, el estudiante que, con anterioridad a la prueba global, haya aprobado las prácticas de laboratorio y las actividades planteadas no deberá realizar el examen final.
  • Si no ha superado alguna de estas partes, tendrá la oportunidad de hacerlo mediante la prueba global.
  • Del mismo modo que si se supera la asignatura mediante evaluación continua, la calificación final se corresponderá con la media entre la nota de la parte de prácticas (50%) y la nota asociada a las actividades evaluables (50%). No obstante, será necesario obtener una calificación mínima de 4 puntos sobre 10 en cada parte para superar la asignatura.
  • La prueba asociada a las actividades evaluables será un examen final: Se trata de una prueba escrita que se desarrollará en una única sesión de convocatoria oficial fijada por la dirección del Centro. La prueba tendrá carácter individual y constará de ejercicios teórico-prácticos sobre aspectos de análisis, diseño y síntesis de sistemas electrónicos analógicos. En el enunciado se dará a conocer la valoración de cada uno de los apartados. En la resolución de los ejercicios de diseño planteados se valorarán los fundamentos conceptuales utilizados, el planteamiento metodológico desarrollado, el razonamiento en las propuestas de síntesis y diseño y, en su caso, la adecuación, eficiencia y optimización de las configuraciones electrónicas propuestas.
  • El profesorado responsable de la asignatura podrá establecer si la prueba asociada a las prácticas de laboratorio se realiza mediante un examen escrito o con un examen específico en el laboratorio.

    

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de enseñanza y aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se fundamenta en tres actividades formativas diferentes con una participación creciente del estudiante conforme avanza la asignatura: clases de teoría y problemas, prácticas de laboratorio y trabajos docentes evaluables.

  • Todas las clases tendrán una orientación eminentemente práctica. En las clases más teóricas se expondrán las bases del diseño analógico avanzado, estableciendo los aspectos fundamentales para aplicar en el flujo de diseño. En las clases específicas de problemas se insistirá en la metodología a aplicar posteriormente en las prácticas de laboratorio, fomentando la participación activa del estudiante.
  • La segunda actividad se centrará en la realización de las prácticas de laboratorio en grupos reducidos, donde se fomentará el trabajo autónomo del estudiante para lograr como resultado el diseño de sistemas analógicos avanzados. En estas actividades se le proporcionará al estudiante el material necesario con la suficiente antelación.
  • La tercera actividad formativa se trata de trabajos docentes evaluables, donde se fomentará el trabajo autónomo del estudiante. En estas actividades se le proporcionará al estudiante el material necesario con la suficiente antelación.

    

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades:

  • Clase magistral participativa (A01 – 20 horas) y resolución de problemas y casos (A02 – 10 horas): En esta actividad se expondrán los contenidos fundamentales de la asignatura, con una orientación práctica fundamentada en el diseño de sistemas electrónicos. Los materiales necesarios estarán a disposición de los alumnos a través del Anillo Digital Docente.
  • Prácticas de laboratorio (A03 – 20 horas): Esta actividad está estructurada en diferentes sesiones, cubriendo un total de 20 horas. Los guiones estarán a disposición de los alumnos en el Anillo Digital Docente con la suficiente antelación. En estas sesiones se utilizarán las herramientas de simulación y la instrumentación necesarias, de manera que el estudiante adquiera las capacidades y destrezas necesarias para abordar el diseño y verificación experimental de sistemas electrónicos analógicos avanzados y de instrumentación.
  • Trabajos docentes (A05 - 45 horas y A06 - 5 horas): En esta actividad se incluyen tanto los trabajos docentes evaluables como la elaboración de los informes relacionados con las prácticas de laboratorio. Los estudiantes cuentan con el material suministrado por el profesor, por fabricantes de integrados electrónicos y los recursos on-line para cumplir el resultado pedido. Se considera en la evaluación de los mismos la autonomía, la calidad de la solución, y la participación de cada uno de los integrantes del grupo en cada trabajo.
  • Estudio y trabajo personal (A07): Esta actividad comprende el estudio personal encaminado a lograr el seguimiento adecuado de la asignatura, la realización de las prácticas y de los trabajos planteados y las tutorías.
  • Pruebas de evaluación (A08): Conjunto de pruebas escritas teórico-prácticas y presentación de informes y trabajos utilizados en la evaluación del progreso del estudiante. La actividad de evaluación incluye la realización de la prueba global.

    

4.3. Programa

La distribución en unidades temáticas de la teoría de la asignatura será la siguiente:

  • BLOQUE 1: Introducción
  • BLOQUE 2: Fabricación de Circuitos Integrados (CIs)
  • BLOQUE 3: Amplificación
    • Realimentación: estabilidad y compensación
    • Etapas con alimentación simple
    • AO de aplicación específica
  • BLOQUE 4: Filtros activos
  • BLOQUE 5: Diseño de precisión y bajo ruido
  • BLOQUE 6: Interfaz analógico-digital

    

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Las clases y las sesiones de prácticas seguirán el calendario y horario establecidos por el Centro. Todas las actividades se planificarán en función del número de alumnos y se dará a conocer con la suficiente antelación.

Cada profesor informará de su horario de consultas o tutorías.

 

Teniendo en cuenta el ámbito de la asignatura y su carácter funcional, se tratarán temas teóricos y se trabajará con herramientas avanzadas de diseño con el objetivo de proporcionar al alumno los recursos necesarios para utilizar estas técnicas en el desarrollo de sistemas de comunicaciones y de instrumentación electrónica. El aprovechamiento de las sesiones de prácticas resulta absolutamente imprescindible para asimilar en toda su extensión la materia explicada previamente y adquirir las habilidades necesarias para trabajar con las etapas electrónicas y el instrumental considerados. Esto permitirá afianzar el nexo directo entre teoría y práctica.

 

El calendario detallado de las diversas actividades a desarrollar se establecerá una vez que la Universidad y el Centro hayan aprobado el calendario académico (que podrá ser consultado en la página web del Centro). A título orientativo:

  • Período de clases: primer semestre (otoño).
  • Clases teoría y problemas-casos: cada semana hay programadas 2 horas.
  • Sesiones prácticas: el estudiante realizará un total de 20 horas.
  • Entrega de trabajos: se informará adecuadamente y con la antelación suficiente tanto de las fechas como de las condiciones de entrega de los trabajos requeridos a lo largo del curso.
  • Habrá una prueba global en 1ª convocatoria y otra en 2ª convocatoria en las fechas concretas que indique el Centro.

     

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

Materiales docentes básicos. Disponibles en http://add.unizar.es (para acceder a estos recursos, el estudiante debe estar matriculado).

  • Transparencias de la asignatura: son considerados los apuntes de la asignatura.
  • Guiones de prácticas.
  • Materiales docentes complementarios: conjunto de materiales de utilidad para la asignatura: catálogos de fabricantes, hojas de características de componentes, manuales de herramientas CAD, etc.

Textos de referencia:

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=67238