Información del Plan Docente

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, tanto el planteamiento de la misma como su evaluación tendrán un marcado carácter experimental. La asignatura se evaluará en la modalidad de evaluación global mediante las siguientes actividades:

E1. 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 30% de la 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. Proyecto.
Se planteará un trabajo en equipo a desarrollar a lo largo de la asignatura. Las tareas concretas que llevar a cabo y la metodología de evaluación aplicable se comunicarán en clase con la suficiente antelación.

En la evaluación se podrá considerar la autonomía, la calidad y originalidad de la solución, y la capacidad analítica y crítica del alumno para estudiar un problema concreto. De manera específica para esta actividad, se evaluará la capacidad para trabajar en equipo, la participación de cada uno de los integrantes del grupo y la habilidad para coordinar el trabajo y transmitir la información relevante de forma oral y/o escrita.

Esta actividad se calificará de 0 a 10 puntos y supondrá el 40% de la 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.

E3. Pruebas intermedias.
Se realizarán distintas actividades evaluables distribuidas a lo largo del semestre con el fin de incentivar el trabajo continuado del estudiante. Consistirán en 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.

Esta actividad se calificará de 0 a 10 puntos y supondrá el 30% de la 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.

E4. 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 distintas 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 las notas asociadas a las distintas actividades evaluables. 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 y al proyecto 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 en equipo. 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 (20 horas) y resolución de problemas y casos (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 (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 (34 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 (60 horas): 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 (6 horas): 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