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Curso : 2019/2020

527 - Máster Universitario en Ingeniería Electrónica

67222 - Sistemas electrónicos avanzados


Información del Plan Docente

Año académico:
2019/20
Asignatura:
67222 - Sistemas electrónicos avanzados
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
527 - Máster Universitario en Ingeniería Electrónica
Créditos:
8.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1.Información Básica

1.1.Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

El objetivo de la asignatura es formar al alumno en aspectos avanzados de sistemas electrónicos analógicos y digitales y en el conocimiento de las técnicas de análisis, simulación y sus principales aplicaciones. Además se proporcionarán conocimientos de electromagnetismo para sistemas electrónicos avanzados basados en las leyes clásicas del electromagnetismo en forma diferencial y en herramientas de cálculo numéricas por elementos finitos. Asimismo se desarrollarán actividades encaminadas a familiarizarse con el instrumental apropiado de laboratorio y algunas aplicaciones prácticas.

1.2.Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Esta asignatura se enmarca dentro de la materia obligatoria del máster. Los conocimientos adquiridos en esta asignatura resultan útiles para la titulación, específicamente para las dos ramas optativas, "Electrónica para sistemas de potencia" y "Electrónica para ambientes inteligentes". De esta forma se proporcionan las bases para el análisis y diseño de sistemas analógicos, digitales y de potencia avanzados, a frecuencias que van desde el rango industrial al de las comunicaciones.

1.3.Recomendaciones para cursar la asignatura

Teniendo en cuenta las titulaciones que dan acceso al máster, no es necesaria ninguna recomendación adicional.

2.Competencias y resultados de aprendizaje

2.1.Competencias

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

Competencias básicas:

CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.

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.

CB8. Es capaz de evaluar y seleccionar la teoría científica adecuada y la metodología precisa de sus campos de estudio para formular juicios a partir de información incompleta o limitada incluyendo, cuando sea preciso y pertinente, una reflexión sobre la responsabilidad social o ética ligada a la solución que se proponga en cada caso.

 

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 específicas:

CE1. Capacidad de analizar y diseñar sistemas analógicos avanzados para el procesado de señal, instrumentación electrónica inteligente y sistemas de sensado.

CE2. Capacidad de concebir y desarrollar sistemas digitales avanzados basados en dispositivos programables, dispositivos lógicos configurables y circuitos integrados, con dominio de las herramientas de descripción de hardware.

CE3. Capacidad de analizar y diseñar componentes y sistemas electrónicos de potencia avanzados para el procesado de energía con alta eficiencia.

2.2.Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados:

  • Identifica y distingue los distintos tipos de sistemas electrónicos avanzados analógicos y digitales así como sus modos de operación y control.
  • Conoce y diseña sistemas analógicos e instrumentación electrónica para aplicaciones avanzadas.
  • Conoce y diseña sistemas digitales avanzados basados en dispositivos programables.
  • Conoce algunas aplicaciones industriales, domésticas, de comunicaciones y médicas de estos sistemas y es capaz de profundizar en el diseño de alguna de ellas.
  • Comprende los fundamentos electromagnéticos que subyacen en aplicaciones electrónicas avanzadas, las leyes del electromagnetismo en forma integral y diferencial, el significado de las mismas, las condiciones de contorno para los campos, su particularización estática y su base experimental.
  • Sabe manejar y comprende las herramientas básicas de resolución numérica de problemas electromagnéticos, y en particular las aplica a la comprensión de fenómenos de interés en sistemas electrónicos.
  • Conoce la transformación de las ecuaciones de ondas en ecuaciones de difusión en situaciones de baja frecuencia (aproximación cuasi-estática), sabe aplicarlas a problemas de baja frecuencia y realiza con soltura diversas experiencias de laboratorio para su verificación.
  • Comprende los conceptos y procedimientos experimentales básicos que aparecen en las normativas electromagnéticas.

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 en Ingeniería Electrónica, deben permitir al estudiante desarrollar las competencias anteriormente expuestas, así como abordar con garantías la realización de una tesis doctoral en el ámbito de la ingeniería electrónica, o desempeñar adecuadamente una labor profesional en el mencionado ámbito.

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 siguientes actividades de evaluacion:

Exámenes con cuestiones teórico prácticas:

Al finalizar cada una de las partes de la asignatura se realizará una prueba en la que se incluirán cuestiones relativas tanto a los contenidos teóricos como a las prácticas realizadas.

Cada parte calificará por separado de 0 a 10 puntos y se obtendrá una media global ponderada a cada parte (C1) que supondrá el 50% de la calificación del estudiante en la asignatura.

Valoración de las prácticas de laboratorio y trabajos asociados:

Se valorará el trabajo desarrollado en las prácticas así como los trabajos realizados en relación con las prácticas. Con respecto al desarrollo de las prácticas se evaluarán los siguientes aspectos:

  • Preparación previa de la práctica.
  • Manejo adecuado de la instrumentación de laboratorio o las herramientas de cálculo.
  • Grado de cumplimiento de las tareas propuestas.

Respecto al trabajo asociado a las prácticas, constará de un resumen de la práctica y las respuestas a determinadas cuestiones relativas a la realización.

Cada parte calificará por separado de 0 a 10 puntos y se obtendrá una media global ponderada a cada parte (C2) que supondrá el 50% de la calificación del estudiante en la asignatura.

Calificación global:

La calificación global de la asignatura (sobre 10 puntos) será C1 + C2, siempre y cuando se obtenga una calificación mayor o igual a 3 en el examen de cada parte. En otro caso, la calificación global de la asignatura será el mínimo entre C1 + C2 y 4. La asignatura se supera con una calificación global mayor o igual que 5 puntos sobre 10.

 

Adicionalmente, la asignatura cuenta con una prueba de evaluación global, mediante las actividades anteriores, en las fechas de evaluación establecidas por el centro.

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 tres niveles principales: clases de teoría, problemas y laboratorio, con creciente participación del estudiante.

  1. En las clases de teoría se expondrán las bases teóricas de los sistemas electrónicos analógicos y digitales avanzados, y las leyes del electromagnetismo.
  2. En las clases de problemas se desarrollarán problemas y diseños representativos con la participación de los estudiantes.
  3. Se realizarán prácticas de laboratorio en grupos reducidos en las que se harán montajes electrónicos y simulaciones numéricas por elementos finitos.

4.2.Actividades de aprendizaje

Las actividades de aprendizaje previstas en esta asignatura son las siguientes:

Actividades presenciales (3.2 ECTS, 80 horas):

A01  Clase magistral (40 horas)

En esta actividad se expondrán los contenidos fundamentales de la materia ilustrados con ejemplos. Esta actividad se realizará en aula tradicional o aula informática de forma presencial.

A02  Resolución de problemas y casos (20 horas)

En esta actividad se resolverá un conjunto de problemas representativos con la participación de los estudiantes. Esta actividad se realizará en aula tradicional o aula informática.

A03  Prácticas de laboratorio (18 horas)

Consistirán en sesiones de simulación por computador o montajes demostrativos de etapas o aplicaciones electrónicas. Esta actividad se realizará en aula informática o en laboratorio de forma presencial.

A08  Pruebas de evaluación (2 horas)

La actividad de evaluación comprende la realización del examen y la revisión de las calificaciones del examen y de los trabajos.

 

Actividades no presenciales (4.8 ECTS, 120 horas):

A06  Trabajos docentes (40 horas)

En esta actividad se realizarán los trabajos relacionados con las prácticas. Los trabajos se realizarán en grupos de dos personas.

A07  Estudio (80 horas)

Esta actividad comprende tanto el estudio personal encaminado a lograr el seguimiento adecuado de la asignatura, la realización de las prácticas, la preparación del examen y las tutorías.

4.3.Programa

El programa por temas que se propone para alcanzar los resultados de aprendizaje previstos es el siguiente:

  • T1: Sistemas electrónicos analógicos avanzados.
  • T2: Sistemas electrónicos digitales avanzados.
  • T3: Física aplicada a sistemas electrónicos avanzados.

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 (horarios disponibles en su página web). El resto de actividades se planificará en función del número de alumnos y se dará a conocer con la suficiente antelación.

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

A título orientativo:

  • Período de clases: primer semestre (Otoño).
  • Clases de teoría y problemas-casos: cada semana hay programadas clases de teoría y/o problemas-casos en aula tradicional o aula informática.
  • Sesiones prácticas de laboratorio: el estudiante realizará sesiones prácticas de laboratorio y entregará trabajos asociados a las mismas.
  • Entrega de trabajos: se informará adecuadamente en clase de las fechas y condiciones de entrega.
  • Examen: habrá un examen de 1ª convocatoria y otro de 2ª convocatoria en las fechas concretas que indique el centro.

4.5.Bibliografía y recursos recomendados

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=67222&year=2019


Curso : 2019/2020

527 - Master's in Electronic Engineering

67222 - Advanced Electronic Systems


Información del Plan Docente

Academic Year:
2019/20
Subject:
67222 - Advanced Electronic Systems
Faculty / School:
110 -
Degree:
527 - Master's in Electronic Engineering
ECTS:
8.0
Year:
1
Semester:
First semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1.General information

1.1.Aims of the course

The main goal of this subject is to educate students in advanced aspects of analogic and digital electronic systems as well as the knowledge on techniques of analysis, simulation and its main applications. Moreover, knowledge on electromagnetics for advanced electronic systems based on classical laws of electromagnetics in differential form as well as numerical tools based on finite element analysis will be provided. Furthermore, activities aimed at becoming more familiar with the laboratory instruments as well as several practical applications will take place.

1.2.Context and importance of this course in the degree

This subject frames within the compulsory master's subject area. Knowledge gained in this subject is useful for the degree, in particular for both optional specialties, "Power electronic systems" and "Electronics for intelligent ambient". In that way, principles for analysis and design of analogic, digital and power advanced electronic systems working at frequencies comprised from the industrial range to communication systems will be provided.

1.3.Recommendations to take this course

No additional recommendations are necessary because of the master's access requirements.

2.Learning goals

2.1.Competences

Basic competences

CB6. Understanding and having knowledge which provides the basis for being creative in the implementation and/or application of ideas, often, in a research context.

CB7. Students know how to apply the knowledge gained and its possibilities to solve problems in new or poor known environments within larger contexts (or multidisciplinary ones) related to the subject area.

CB8. Ability to assess and select the adequate scientific theory as well as the correct methodology within the fields of study to define judgements from incomplete or limited information including, when pertinent and required, a thought about the social responsibility or ethics associated with the proposed solution for each case.   

General competences

CG1. Ability to physical-mathematical model, calculate and simulate in technological and engineering centers, in particular, for research purposes, development and innovation on scope of application related with the electronic engineering and close multidisciplinary fields.

CG4. Ability to address with success the completion of the PhD studies in the Electronic Engineering area.

Specific competences

CE1. Ability to analyze and design advanced analog system for signal processing, intelligent electronic instrumentation and sensing systems.

CE2. Ability to devise and implement advanced digital systems based on programmable devices, configurable logic devices and integrated circuits, with proficiency on hardware description tools.

CE3. Ability to analyze and design components and advance power electronic systems for the high-efficiency energy processing.

2.2.Learning goals

The student, in order to pass the course, will have to show her/his competence in the following skills:

Ability to identify and classify different kind of advanced analog and digital electronic systems as well as their control and operation modes.

Knowledge to design analogic systems and electronic of instrumentation for advanced applications.

Knowledge to design advanced digital systems based on programmable devices.

Knowledge of several industrial, domestic and medical applications of the aforementioned systems, being able to perform an in-depth design of these systems.

Knowledge of basic electromagnetic for advanced electronic applications, electromagnetics' laws in integral and differential forms as well as their meaning, the boundary conditions for electromagnetic fields, their static formulation and their experimental basis.

Ability to handle and understand the basic tool of numerical solution of electromagnetic systems. In particular, he/she knows how to use these tools to understand the behavior of electronic systems.

Knowledge of the electromagnetics’ equation in the low frequency regime (quasi-static approach) by rewritten them into diffusion equations, he/she knows how to apply them in low-frequency cases and he/she is able to perform successfully different laboratory activities for their verification.

Knowledge of the concepts and experimental procedures mentioned in electromagnetic regulations.

2.3.Importance of learning goals

Knowledge, skills and abilities gained with this subject as well as the remainder ones of the Master's in Electronic Engineering, should allow the student to create the competences previously reported as well as to address with success the completion of the PhD studies in the Electronic Engineering area or to discharge properly a professional job in the aforementioned area.

3.Assessment (1st and 2nd call)

3.1.Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

The student must prove that they have achieved the expected learning results by means of the following assessment activities:

Exams of theoretical and practical questions.

At the end of each subject's part, a test including questions related to the theoretical concepts as well as the hands-on activities will be performed.

Each part will be marked separately in the scale from 0 to 10 points. The weighting mark (C1) of each part will be calculated and it will suppose 50% of the single overall mar for the student’s assessment.

Assessment of hands-on activities and related reports:

The work implemented in the hands-on activities as well as the related reports will be assessed. With respect to the hands-on activities, the following aspects will be considered:

  • Preparation in advance of the hands-on activities.
  • Correct handling of the laboratory's instrumentation or the simulation tools.
  • Degree of fulfilment of proposed tasks.

With respect to the work associated with the hands-on activities, it will consists of a brief as well as the answer for certain question related to its completion.

Each part will be marked in the scale from 0 to 10 points. The weighting mark (C2) of each part will be calculated and it will suppose 50% of the single overall mar for the student’s assessment.

Single overall mark:

The single overall mark will be calculated as C1 + C2, provided that the mark in the exam of each part is equal or higher mark to 3. In another case, the single overall mark will be the minimum of C1 + C2 and 4. The subject will be passed for the overall score mark equal or higher to 5.

4.Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1.Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards achievement of the learning objectives. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as lectures, problem-based learning, practical activities, student participation:

  • In lectures, the fundamentals of advanced analog and digital electronic systems and electromagnetics' laws will be explained.
  • Problem-based activities and illustrative examples will take place in the practice sessions with the cooperation of students.
  • Practical activities will be carried out in the laboratory in small group such as laboratory and finite-element simulations.

4.2.Learning tasks

The course includes the following learning tasks: 

Classroom activities (3.2 ECTS, 80 hours)

  • A01 Lectures (40 hours). In lectures the basic concepts of the course, illustrated with examples, are presented. They take place in the classroom or the computer room.
  • A02 Problem-solving activities (20 hours). In this activity, a set of illustrative examples will be explained together with the participation of students. This activity will take place in the classroom or the computer room.
  • A03 Laboratory practice sessions (18 hours). Lab sessions will consist of computer-based simulation sessions or practical arrangements of electronic systems. This activity will take in the computer room or the laboratory.
  • A08 Assessment (2 hours). It comprises the examination and the assessment of the laboratory-based activities.

Autonomous work (4.8 ECTS, 120 hours)

  • A06 Reports of the lab sessions (40 hours). Its aim is to prepare the reports of the lab sessions in pairs. 
  • A07 Study (80 hours). This activity comprises study time oriented to progress in the course, preparation for the practical activities as well as the exams and tutorials.

4.3.Syllabus

The course will address the following topics:

Topic 1. Advanced analog electronic systems.

Topic 2. Advanced digital electronic systems.

Topic 3. Applied physics for advanced electronic systems.

4.4.Course planning and calendar

Further information concerning the timetable, classroom, assessment dates and other details regarding this course, will be provided on the first day of class or please refer to the website of the School of Engineering. 

The schedule of the activities for the course will be defined by the University of Zaragoza and the Engineering and Architecture School in the academic calendar (which will be available in the Center's website).

With information purposes:

  • Class sessions: first semester (Fall).
  • Masterclasses and problem-solving sessions: masterclasses and problem-solving sessions are scheduled each week in the classical classroom or the computer room.
  • Hands-on activities in the laboratory: students will attend to laboratory sessions and deliver related reports.
  • Study delivery: information about the schedule and delivering condition will be provided in the classroom.
  • Exam: Exams will be scheduled by the Center for the 1st call and 2nd call, respectively.

4.5.Bibliography and recommended resources

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=67222&year=2019