DISPOSITIVOS DE ESTADO SOLIDO - 549302
- Descripción :Asignatura teorica de ciencias basicas de la ingenieria civil en telecomunicaciones que da una vision global de los principios fisicos involucrados en el desarrollo de la electronica de estado solido, ademas, permitira al estudiante realizar analisis, dise?o, simulacion computacional de circuitos electronicos que usan dispositivos semiconductores.
A lo largo de la asignatura, se entrega al estudiante las herramientas necesarias para comprender la fisica elemental de semiconductores hasta la descripcion de diversos dispositivos modernos. Se presentan tambien las distintas aplicaciones desde circuitos formados con diodos, transistores y amplificadores operacionales.
Esta asignatura contribuye a las siguientes competencias del perfil de egreso del Ingeniero Civil en Telecomunicaciones:
- Competencia 1: Concebir, dise?ar, implementar y operar redes, sistemas, productos, y servicios asociados a las Tecnologias de Informacion y Comunicaciones (TIC), para satisfacer las necesidades del medio, promoviendo un desarrollo sustentable.
- Competencia 2: Solucionar problemas complejos de ingenieria, dentro del ambito de las TIC, con conocimientos aplicados de matematica, ciencias e ingenieria; considerando criterios tecnicos, economicos, sociales, eticos y ambientales, dentro del contexto de trabajo colaborativo.
- Resultados aprendizaje esperados :Al completar en forma exitosa esta asignatura, los estudiantes seran capaces de:
R1. Describir los fundamentos basicos de la fisica de estado solido y de mecanica cuantica.
R2. Describir los fundamentos fisicos del funcionamiento de los distintos dispositivos semiconductores.
R3. Describir los fenomenos de corriente de deriva y de difusion al interior de un dispositivo semiconductor.
R4. Dise?ar circuitos electronicos con dispositivos semiconductores a situaciones practicas.
R5. Dise?ar circuitos con amplificadores operaciones, tales como filtros activos pasa bajo, pasa alto, pasa banda y elimina banda.
- Contenidos :1. Principios basicos de estado solido: Naturaleza del atomo. Bandas de energia. Naturaleza del foton. Mecanica ondulatoria. Estructura electronica de los elementos. Principio de exclusion. Teoria de bandas de energia. Aislantes, semiconductores y metales.
2. Fisica de los semiconductores: concepto de portador electrico, huecos y electrones. Impurezas donadoras y aceptadoras. Funcion de Fermi y su aplicacion a dispositivos semiconductores. Efecto tunel Generacion y recombinacion de cargas. Movilidad y conductividad. Corriente de difusion y de deriva.
3. Uniones P-N: Union P-N en circuito abierto. Union P-N como rectificador. Caracteristica tension- corriente. Curva caracteristica del diodo. Dependencia de parametros internos y externos. Diodos de Avalancha. Diodo tunel. Diodo Schottky.
4. Analisis de circuitos con diodos semiconductores: aplicacion del diodo en circuitos electronicos. Dise?o de circuitos con diodos rectificadores. Aplicacion y dise?o de circuitos con diodos Zener. Reguladores de voltaje. Recortadores y fijadores.
5. Transistores de union bipolar y transistores de efecto de campo: el transistor de union P-N-P y N-P-N. Componentes de la corriente de un transistor. Ecuaciones generalizadas de un transistor. Modelo circuital. Amplificadores con transistor. Amplificador en emisor comun, colector comun y base comun. Acoplamiento de amplificadores. Transistores de efecto de campo y sus principios de operacion. FET de semiconductor de oxido de campo (MOSFET). Transistor de efecto de campo de union (JFET).
6. Amplificadores operacionales: el amplificador operacional inversor. El amplificador no Inversor. Entradas inversoras y no inversoras combinadas. Dise?o de circuitos amplificadores. Dise?o de filtros activos y pasivos con amplificadores operacionales. Simulacion de circuitos con amplificadores.
- Metodología :Se consideran clases expositivas, donde se presenta a los alumnos todos los fundamentos teoricos relacionados a la asignatura. Tambien se realizan sesiones practicas, donde se fomenta la resolucion de problemas propuestos por el profesor.
Junto a lo anterior, se simularan circuitos electronicos analogos en algun software computacional.
A lo largo de la asignatura, se entrega al estudiante una solida formacion de la fisica de estado solido, asi como los fundamentos de los dispositivos semiconductores. Una vez que el estudiante domina los aspectos teoricos necesarios, se presenta la aplicacion de estos dispositivos en circuitos electronicos basicos.
Finalmente, el alumno estara preparado para analizar, dise?ar y simular diversos circuitos electronicos, para la aplicacion en las distintas areas de la ingenieria civil en telecomunicaciones
- Evaluación :Esta asignatura comprende evaluaciones escritas, las cuales tienen componentes teoricas y problemas de aplicacion en circuitos electronicos. Ademas, el alumno debe realizar trabajos de simulacion en algun software computacional.
- Facultad :INGENIERIA
- Departamento :INGENIERIA ELECTRICA
- Creditos :4
- Cupos :30
- Campus :CONCEPCION