ELECTRÓNICA ANALÓGICA

Curso: 4º Licenciatura en Física.

Carácter: troncal.

Créditos: 6 (4,5 teóricos + 1,5 prácticos)

Coordinadora: Mª Teresa de Castro Rodríguez 

Temario:

  • TEMA 1 Semiconductores en equilibrio: 1.1 Introducción a los semiconductores. 1.2 Modelos de semiconductores: Modelo de enlace, Modelo de bandas de energía. 1.3 Semiconductores intrínsecos. Tipos de flujo: introducción de los portadores.  1.4 Propiedades de los portadores: carga, masa efectiva. 1.5 Dopaje de un semiconductor. Tipos de semiconductores extrínsecos: tipo n, tipo p. 1.6  Distribución de estados y de portadores en un semiconductor extrínseco: densidad de estados, función de Fermi, distribución de portadores en el equilibrio. 1.7 Concentración de portadores en el equilibrio: cálculo de n y p y expresiones alternativas, ley de acción de masas, ecuación de neutralidad de carga. 1.8 Cálculos generales y especiales de la concentración de portadores. 1.9 Determinación de la energía de Fermi. 1.9 Dependencia de la concentración de portadores con la temperatura.

 

  • TEMA 2 Semiconductores en no equilibrio: 2.1 Corrientes de arrastre: Movilidad y Resistividad. 2.2 Corrientes de difusión. 2.3 Recombinación- Regeneración. Estadística R- G. 2.4 Ecuaciones de estado, simplificaciones y soluciones.

 

  • TEMA 3 Unión P-N I: 3.1 Introducción al diodo. Ideas básicas y modelos de aproximación. 3.2 Electroestática de la unión p- n. Análisis cualitativo. 3.3 Aproximación de Vaciamiento. 3.4 Electrostática de la polarización directa e inversa. 3.5 El diodo Ideal. Características V - I cualitativas. Ecuación del diodo ideal: consideraciones generales, deducción e interpretación de los resultados.

 

  • TEMA 4 Unión P-N II: 4.1 Desviaciones respecto al diodo ideal en polarización inversa: ruptura de avalancha, ruptura Zener, generación en la región de vaciamiento. 4.2  Desviaciones respecto al diodo ideal en polarización directa: recombinación en la región de vaciamiento, inyección de alto nivel, efectos en la región masiva. 4.3 Admitancia de la unión p- n en polarización inversa: capacidad de vaciamiento, conductancia. 4.4 Admitancia de la unión p- n en polarización directa.

 

  • TEMA 5 Unión P-N III: circuitos con diodos: 5.1 Rectificadores: de media onda, de onda completa, el transformador y el puente rectificador. 5.2 Recortadores: en serie y en paralelo. 5.3 Cambiadores de nivel: multiplicadores de tensión. 5.4 Diodos Zener: gráfica V-I, resistencia Zener, punto límite de funcionamiento en la zona Zener, rectas de carga.

 

  • TEMA 6 Transistores bipolares I: 6.1 Introducción: terminología y símbolos. 6.2 Funcionamiento cualitativo en la región activa. Transistor p+ n p. 6.3 Definiciones de circuito. 6.4 Transistor Bipolar Ideal: consideraciones, análisis cuantitativo, determinación de corrientes en el transistor p n p ideal, determinación de corrientes en el BJT: región activa, región de saturación, región de corte, funcionamiento inverso. 6.5 Características I-V ideales en base común y en emisor común. 6.6 Ecuación de Ebers- Moll.

 

  • TEMA 7 Transistores bipolares II: 7.1 Transistor bipolar real: recombinación en la base, modulación de la anchura de la base, perforación y avalanchas, generación- recombinación en la región de vaciamiento. 7.2 Modelos de señal pequeña: modelo de baja frecuencia, modelo híbrido ? de baja frecuencia, modelo híbrido ? de alta frecuencia. 7.3 Transistores de conmutación: modelo de control de carga, transitorio a saturación, transitorio a corte apagado.

 

  • TEMA 8 Dispositivos de efecto campo I: 8.1 Transistor de unión de efecto campo J- FET: descripción cualitativa, relaciones ID- VD cuantitativas. 8.2 Fundamentos MOS: descripción electrostática cualitativa y cuantitativa, características C- V. 8.3 MOSFET: teoría cualitativa de funcionamiento, relaciones ID- VD cuantitativas, respuesta a la frecuencia.

 

  • TEMA 9 Circuitos de polarización: 9.1 Introducción: punto de operación, circuitos de polarización, rectas de carga. 9.2 Polarización: por división de voltaje y por retroalimentación de voltaje. 9.3 Circuitos de polarización estabilizados. 9.4 Sensibilidad: funciones teóricas.

 

  • TEMA 10  Amplificadores diferenciales y operacionales: 10.1 Amplificador ideal: entradas, salidas y cargas intermedias, amplificadores con etapas en cascada. 10.2 Amplificador diferencial: definiciones básicas, modo común, modo diferencial, rechazos, modelo ideal, modelo completo, carga de entrada, limitaciones. 10.3 Amplificador Operacional: entradas y salidas, operación en modo diferencial común, amplificador operacional básico, circuitos prácticos con amplificadores operacionales: inversor, sumador, seguidor, integrador, diferenciador, multiplicador de ganancia constante, sumadores y restadores de voltaje, fuentes controladas y filtros activos.

 

Documentos:

 

Bibliografía recomendada:

[1]  Electrónica: teoría de circuitos. Boylestad, R. L. y Nashelsky. Prentice Hall 6ª edición (1997).

 

[2]  Circuitos Electrónicos: análisis, simulación y diseño. Malik, N. R. Prentice Hall 2ª edición (1996).

 

[3]  Principios de Electrónica. Malvino, A. P. McGraw Hill 6ª edición (1999).

 

[4]  El diodo PN de unión. Temas selectos de Ingeniería. Neudeck, G. W. Addison- Wesley Iberoamericana. 2ª edición (1993).

 

[5]  El transistor bipolar de unión. Temas selectos de Ingeniería. Neudeck, G. W. Addison-Wesley Iberoamericana. 2ª Edición (1994).

 

[6]  Fundamentos de semiconductores. Temas selectos de Ingeniería. Pierret, R. F. Addison-Wesley Iberoamericana. 2ª Edición (1994).

 

[7]  Dispositivos de efecto campo. Temas selectos de Ingeniería. Pierret, R. F. Addison-Wesley Iberoamericana. 2ª Edición 1994.

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