CURSO 2013-2014 DE CIRCUITOS LINEALES

                                           Imagen procedente de  DARPA


En Febrero del 2014 se inicia un nuevo curso de Circuitos Lineales.
Para más información contactar con jmiguel@tsc.upc.edu

Ya está a la venta el libro de Circuitos Lineales
ISBN papel 978-84-686-4222-2
ISBN digital 978-84-.686-4223-9

Este libro contiene las notas de clase del curso de Circuitos Lineales que se imparte en la Escuela de Ingeniería de Telecomunicación de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC).

El enfoque adoptado es el de presentar los circuitos como procesadores de señales analógicas.Es por ello que en el texto se da una gran importancia a conceptos tales como función de red,respuesta frecuencial,trazados de Bode y desarrollos en serie de Fourier.El objetivo es que los estudiantes se familiaricen con la utilización del punto de vista frecuencial para plantear soluciones originales a problemas reales de diseño.

Las técnicas de análisis y diseño de circuitos que se exponen en este libro quieren animar a la experimentación.Es por ello que dispositivos como el amplificador operacional,el transformador o incluso la línea de transmisión tienen asignado un espacio de calidad

Clasificado como: Ciencias aplicadas e informática   ›   Ingeniería 
Palabras clave: comunicaciones, electrónica, circuitos

CONFERENCIA:TIERRA y NODO DE REFERENCIA

         ¡La última clase!

26 de Junio a las 10h30m en el LABORATORIO.
Entrada libre!

NOTAS DE CLASE:
Parte 1
Parte 2

Pensamiento crítico

La persona que aparece en la foto es Jerry Givens.Su profesión no es corriente .Era el  verdugo de la carcel de Richmond (USA).La silla eléctrica era su herramienta de trabajo.
Hace unos días,en un congreso sobre la pena de muerte, efectuaba unas declaraciones a El País en las que daba precisiones acerca de su exclusivo oficio:"Sé exactamente qué corriente necesita cada preso según su estatura.Maté a 62 personas"

Estas declaraciones nos pueden ser útiles en nuestra clase sobre seguridad de instalaciones eléctricas.¿Es posible justificar científicamente las conclusiones empíricas a las que  llega Mr. Givens? ¿Confunde Mr.Givens corriente con tensión?

SOLUCIONES EXAMEN Y CALIFICACIONES

1-El examen final está disponible en este enlace
2-En este enlace está disponible la solución de los ejercicios.

3-Las calificaciones están disponibles en este enlace.Se indica la nota definitiva en la asignatura.

Nota:
Los interesados en revisar y comentar su examen podrán hacerlo el próximo Martes 11 de Junio a partir de las 10h30m (Mejor confirmar entrevista mediante e-mail)

EXAMEN FINAL - AGENDA-

EXAMEN FINAL CIRCUITOS LINEALES

Día 5 Junio
Hora 11h 15m
Lugar A6-001

1-El examen consta de dos partes.La primera parte tendrá lugar en el aula A6001 y comenzará a las 11h15m.
La segunda parte se realizará en el laboratorio y comenzará a las 13h30m para el grupo 21 y a las 14h30m para el grupo 23

2-En la primera parte se pueden utilizar libros,notas de clase etc y calculadora .No se podrá utilizar ordenador.En la 2ª parte sí que se podrá  utilizar para aplicaciones como PSPICE y CircuitLab.

                   El modelo de "Tablet" mostrado en la fotografía sí que está permitido.

EVALUACION CONTINUADA-HORARIO ENTREVISTAS

1-Los resultados de la evaluación continuada están disponibles en este enlace

2-HORARIOS ENTREVISTAS:

Tendrán lugar el próximo Lunes 3 de Junio con el siguiente horario

RESPUESTA COMPLETA DE CIRCUITOS

¿Cómo obtiene PSPICE la respuesta completa de un circuito a una excitación ?
¿Qué es el procesado numérico de señales?
La respuesta a estas cuestiones se facilita al  discretizar la operación de obtención de la derivada de una función en un punto.Los detalles están disponibles en estas NOTAS

¿Cómo se puede determinar analíticamente la respuesta completa de un circuito a una excitación?
¿Qué implica que un circuito sea inestable?
¿Cuánto dura el transitorio de un circuito estable?
Todas estas cuestiones se discuten en estas NOTAS

Los ejercicios propuestos para esta semana están disponibles en este enlace

Nota: El comando .TRAN (a b c d) requiere asignar al parámetro a un valor inferior a b

SINUSOIDAL GENERATOR

En la última sesión de Laboratorio se diseñará  un generador senoidal basado en recuperar el armónico fundamental de una tensión cuadrada.El C.I: 555 servirá para generar la cuadrada.
Las notas del experimento están disponibles en este enlace

AVISO

El próximo viernes,el horario es de lunes.
En lugar de clase de teoría a las 10h,haremos la sesión de Laboratorio prevista de 8 a 10h.

LABORATORIO VIERNES de 10 a 12 en lugar de clase

CALIFICACIONES 2º CONTROL

Las calificaciones del 2º CONTROL son las de la 2ª columna

FOURIER APLICADO A CIRCUITOS

Los ejercicios propuestos para esta semana están disponibles en este link

Las notas de clase están disponibles en este enlace


ANALIZADOR ESPECTRAL EN TIEMPO REAL

Lo que el prisma hace con el rayo de luz incidente también puede realizarse con tensiones eléctricas.En este enlace encontrarás un "ejecutable" que transformará la tarjeta de sonido del PC en un analizador espectral.

Para verificar su comportamiento basta insertar un micrófono y pronunciar sostenídamente un sonido vocálico.El resultado será similar al que aparece en la siguiente captura de pantalla:

Nota: Seleccionar en el eje vertical una escala logarítmica

Download: SpecAn_2v8.exe [Older version v2.8] 
Download: SpecAn_2v9b.exe new version 2.9beta - May 2011. Calibrated vertical scale, and some new scale options.

2º CONTROL

                                  SIMULACION EN CIRCUIT LAB


El enunciado del 2º CONTROL está disponible en este enlace

AMPLIFICADOR de POTENCIA de AUDIO con LM386

LABORATORIO

El C.I. LM386 se comporta esencialmente como una fuente de tensión controlada por tensión.La  amplificación de esta fuente es de 20.Además,este comportamiento se mantiene siempre que la corriente -a traves de la fuente de tensión -no supere los 400mA en el caso de alimentar el C.I a 9V.
Estas características lo hacen idóneo para diseñar con él amplificadores de baja potencia de audio.
En la sesión de laboratorio diseñaremos,construiremos y mediremos un amplificador capaz de proporcionar a un altavoz de 8 Ohms,una potencia de 250mW.Con este nivel de potencia,se consigue una escucha cómoda en salas de hasta 20 metros cuadrados.

Las NOTAS de la sesión de laboratorio están disponibles en este enlace

DATOS del   LM386

BODE-TRAZADOS Entrega nº9

Trazados de Bode obtenidos con CircuitLab


EJERCICIOS PROPUESTOS PARA ESTA SEMANA:

1-Resolver el problema nº2 de los propuestos en el examen final del curso 2010-2011.Además,seleccionar tres de las funciones de red que allí se muestran y realizar sus trazados de Bode.
Nota: En aquellas H(s) en que aparece K asignarle el valor K=1

2-Resolver los ejercicios que aquí se proponen


NOTAS DE CLASE: TRAZADOS DE BODE

TRANSFORMADORES-APLICACIONES-MAXIMA TRANSFERENCIA DE POTENCIA

Los ejercicios propuestos para esta semana están disponibles en este enlace.


Las notas de clase sobre transformadores y sus aplicaciones están disponibles en este enlace

LABORATORIO

Se realizarán dos experimentos en la sesión de laboratorio:

1-Caracterización de auriculares:
Nota: Es preciso traer unos auriculares

2-Control remoto del encendido y apagado de un LED mediante dos PC conectados a internet.
Nota: Conviene traer el propio portatil con navegador CRHOME y la aplicación Escritorio Remoto instalada.Otra opción es instalar el software Logmein.
Es conveniente instalar en el ordenador "Esclavo" un generador sinusoidal de audio.Generatosaur es excelente

Las notas correspondientes a este experimento están disponibles aquí

ENTREGA nº7-tema dB,dBm aplicados a Lineas de transmisión

Los ejercicios propuestos esta semana y que tratan los temas de PSPICE,dB,dBm y lineas de transmisión están disponibles en este enlace

Las Notas de clase referentes a Lineas de Transmisión están disponibles en este enlace.

El enfoque que he seguido para desarrollar el tema de Lineas de transmisión, adaptándolo a estudiantes que cursan un curso introductorio de circuitos,está inspirado en un artículo que apareció hace ya muchos años en la mítica revista inglesa Wireless World.Su autor firmaba como "Cathode Ray".Era un excelente divulgador.Hoy en día nos vendría muy bien en la universidad gente como él

EJERCICIOS -Tema de POTENCIA

Los ejercicios propuestos para esta semana están disponibles en este enlace.


Las notas de clase del tema de POTENCIA.

LABORATORIO PSPICE

                                                           biblioteca

En la próxima sesión de laboratorio aprenderemos a usar el software de simulación de circuitos PSPICE.
Conviene tener instalada en el PC una versión de este programa.Para ello puede consultarse la información que se suministró junto con el programa de la asignatura.
En la biblioteca está disponible, tanto en papel como en e-book, el libro que utilizaré para desarrollar el tema.

ENTREGA de EJERCICIOS nº5+CALIFICACIONES CONTROL 1

Los ejercicios de esta semana están disponibles en este enlace

Si sabes manejar CircuitLab este enlace te puede ayudar


Las calificaciones del  CONTROL están disponibles en este  enlace

CONTROL

                       ¡Respetad las normas!

El enunciado del Control está disponible en este enlace

NOTAS DE CLASE AMPLIFICADOR OPERACIONAL

          La realimentación juega un papel relevante en el diseño de circuitos con A.O.
          


Las notas de clase sobre Amplificadores operacionales están disponibles en estos enlaces:

AO Bloque nº 1

AO Bloque nº2

AO Bloque 3

EJERCICIOS 4ª Semana. Amplificador Operacional

                                                    Archivo de simulación del circuito

Los ejercicios propuestos para esta semana están disponibles en este enlace

:

NOTAS DE CLASE


En este enlace están las Notas de clase correspondientes a "Análisis Sistemático de Circuitos".Las últimas páginas tratan de aplicar las técnicas de análisis metódico a circuitos con amplificadores operacionales.Serán de utilidad por tanto, en las próximas clases dedicadas a ese tema.

AVISO

Mañana Miércoles a las 11h30m en el LABORATORIO (D4 005) tendrá lugar una breve sesión dedicada al familiarizarse con el uso del software de simulación On-Line CircuitLab.




Resolución ejercicios 3ª semana:

Creo que un buen número de estudiantes tendrían que replantearse cómo realizan los ejercicios.Es con esa intención que adjunto la solución

ACTIVIDADES 3ª Semana

Los ejercicios propuestos para esta semana están disponibles en este enlace

Las Notas de clase están disponibles en este enlace

Acerca de generar senoides

Con respecto al asunto de cómo generar una tensión sinusoidal,la fotografía que encabeza esta entrada del Blog nos puede ser útil.El chaval está diseñando y construyendo una guitarra eléctrica.
¿En qué se basa el funcionamiento de una guitarra eléctrica?
¿Serviría para generar tensiones sinusoidales?

SOLUCION del ejercicio P2

                                                                     Simulación circuital

El voltímetro medirá 2V y además este resultado es independiente del valor de la resistencia interna de las pilas siempre y cuando las tres sean iguales.
La corriente en el circuito (en sentido antihorario) es I=1.5/3R y la  tensión en el nodo superior será de:
V=1.5+I*R=1.5+(1.5/3R)R=2.
Se sugiere verificar el resultado con Circuitlab.
En el laboratorio se podría verificar este resultado añadiendo en serie con cada pila una resistencia de 1K.De esta manera,la corriente será pequeña y no se agotarán las pilas rápidamente.

ACTIVIDADES 2ª semana

                                                     Editor de audio AUDACITY

Los ejercicios propuestos para esta semana están disponibles en estos enlaces:

Parte 1

Parte 2

NOTAS DE CLASE
Las notas de clase están disponibles en este enlace

Nota: Para copiasimpresas,disponen del PDF en el Centro de Reprografía AHLENS situado en la calle Alfambra 15


IDEAS PARA EL DISEÑO:

Acerca de cómo generar una tensión sinusoidal:
Sugiero en primer lugar, reproducir el fichero disponible en este enlace.Este fichero ha sido generado con el programa AUDACITY que seguro es bien conocido por los aficionados a la edición de música.
A partir de toda esta información,seguro que resulta más sencillo estar en condiciones de proponer una solución tecnológica a la generación de tensiones sinusoidales.
PROPUESTA
Realizar un generador de tensión sinusoidal de 1250Hz.Para ello se propone grabar en Audacity un tono sinusoidal de la frecuencia deseada y duración de dos o tres minutos.Se codifica mp3 y se guarda el fichero en un pen drive.Al reproducir este fichero se dispondrá, en la salida de auriculares-altavoz del PC, de una tensión sinusoidal.


SUGERENCIAS para los más audaces
Merece la pena intentar de forma autodidacta (por ahora) familiarizarse con el software de simulación Circuit Lab.
A modo de prueba se adjunta el ejercicio propuesto en (Parte 1)

EJERCICIOS 1ª ENTREGA

MINI-CIRCUITS  :En este enlace hay información relevante sobre transformadores.:Ver el tutorial



Los ejercicios propuestos para esta semana están disponibles en este enlace

Enlace a prerequisitos matemáticos
Enlace a programa de CL

CIRCUITOS LINEALES grupo 20

Los equipos de radio comunicaciones complejos surgen mediante la asociación de circuitos eléctricos más simples.Un buen curso de Circuitos es un  primer paso en el fascinante  camino que hay que recorrer para llegar a ser un buen ingeniero en tecnologías de la información.


PROGRAMA DE LA ASIGNATURA

En este enlace está disponible el programa de la asignatura y todos los detalles de interés para el normal funcionamiento del curso.Se recomienda una lectura del mismo.

INFORMACION RELEVANTE

1- PSPICE
En la asignatura de CL se usa el software de simulación de circuitosPSPICE.En este enlace está disponible la versión 9.1.
El programa está instalado en los ordenadores del laboratorio.Conviene que cada estudiante lo instale también en su PC.
Para otras versiones de PSPICE se puede acceder a este enlace.

Otro software de simulación de circuitos muy interesante y fácil de usar es Circuit Lab.Se trata en este caso de un simulador Online

2-Examen tipo

Una buena aproximación a lo que se aprende en esta asignatura,se puede obtener a partir de una lectura del examen final del curso 2010-2011

3-Bibliografía
En la biblioteca personal de cualquier estudiante de ingeniería eléctrica,debería ocupar un lugar preferente un buen libro de "Circuitos".Recientemente,Fawwa Ulabi (University Michigan) y Michael Maharbiz (Universidad de California,Berkeley) han publicado un excelente libro que se está convirtiendo en el "libro de texto de circuitos" de las mejores universidades.
El libro está disponible en la Biblioteca.

4-Prerequisitos
La asignatura de CL tiene como prerequisito la asignatura Fundamentos de Electrónica.
En la Guía Docente de la ETSETB puede leerse lo siguiente acerca de los resultados que se obtienen tras cursar FE:

-El estudiante comprende y domina los conceptos básicos de teoría de circuitos eléctricos,circuitos electrónicos,principios físicos de los semiconductores,familias lógicas,dispositivos electrónicos y fotónicos y tecnología de materiales y sus aplicaciones en la resolución de problemas de ingeniería.Además,conoce y utiliza correctamente las herramientas,instrumentos y programas de software propios de un laboratorio básico.

La asignatura de CL plantea su desarrollo a partir del supuesto de que el estudiante se defiende analizando circuitos resistivos de estructura sencilla y que comprende conceptos básicos de teoría de circuitos (Bipolos equivalentes,resistencia equivalente de un bipolo,teorema de Thevenin )

Para un normal desarrollo de CL,el estudiante ha de ser hábil también en el manejo de números complejos y trigonometría.Se sugiere resolver estos ejercicios a modo de autoevaluación.


Se parte también de la base de que el estudiante tiene conocimientos básicos de tecnología eléctrica.Por ejemplo,conoce la ley de inducción de Faraday y sus aplicaciones tecnológicas.
En caso de dificultades es recomendable repasar cualquier manual de física y tecnología de los que se usan en el bachillerato.Como alternativa,puede recurrirse a "La guía manga de la electrónica

5-Laboratorio
Las sesiones de laboratorio son de una gran importancia.Para muchos estudiantes será la mejor oportunidad de acercarse a esa actividad central en la ingenieria que es el diseño.Además,no se puede obviar el hecho de que sólo de la experimentación surge el conocimiento significativo en ingeniería.De ahí la relevancia de esta actividad en CL.

En las sesiones de laboratorio los estudiantes trabajan en parejas.Conviene saber elegir adecuadamente a una persona con la que sea posible complementarse para así obtener más frutos de estas clases.
Todo el material necesario para llevar a cabo los experimentos,estará disponible al comienzo de la sesión sobre la mesa del puesto de trabajo.
Los experimentos se realizan sobre placas del tipo "Protoboard" especialmente diseñadas para facilitar el montaje de los circuitos y el test de los mismos.Durante la sesión,el estudiante anota cuantos datos precise para posteriormente elaborar el "Informe de la sesión" siguiendo las pautas especificadas en este documento.
A modo de ejemplo,un informe de laboratorio podría ser el mostrado en este enlace