Pla docent de l'assignatura

 

 

Català Castellano Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

El rector de la Universitat de Barcelona ha resolt, en data 3 d’abril de 2020, d’acord amb el president de la Generalitat, la consellera d’Empresa i Coneixement, i els rectors i rectores de les altres universitats catalanes, suspendre la docència presencial corresponent al segon quadrimestre fins a la finalització del curs. Aquest fet obliga a adaptar la planificació de la docència presencial a la modalitat de docència en línia i en conseqüència també pot implicar la modificació d’alguns dels apartats del pla docent de les assignatures. La descripció dels canvis es recull en una addenda al final del pla docent original.



Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Electrònica Aplicada

Codi de l'assignatura: 363827

Curs acadèmic: 2019-2020

Coordinació: Pedro Luis Miribel Catala

Departament: Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica

crèdits: 9

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 225

 

Activitats presencials i/o no presencials

102

 

-  Teoria

Presencial

 

52

 

-  Pràctiques de laboratori

Presencial

 

26

 

-  Seminari

Presencial

 

24

Treball tutelat/dirigit

75

(Activitats indicades al Campus associades al laboratori, activitats de teoria/problemes, etc)

Aprenentatge autònom

48

(Mitjana per alumne associada a la teoria, pràctiques i seminaris)

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

Capacitat de treballar en equip o en grup multidisciplinari (personal).

   -

Habilitat per treballar de manera autònoma (personal).

   -

Capacitat de treballar en un entorn multilingüe i de comunicar i transmetre coneixements, procediments, resultats, habilitats i destreses (oral i escrita) a llengua nativa i estrangera (instrumental).

   -

Capacitat d'analitzar i de sintetitzar (instrumental).

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

— Adquirir els fonaments teòrics necessaris per treballar amb circuits electrònics bàsics.
— Conèixer circuits més complexos orientats a l’àmbit de l’enginyeria biomèdica.
— Treballar des dels components passius més simples fins el concepte d’amplificador operacional (OPAM), a escala ideal i no ideal.
— Treballar aplicacions amb OPAM, com configuracions simples, filtres bàsics, l’amplificador diferencial i d’instrumentació, com el potenciòstat.
— Practicar paral·lelament les eines matemàtiques bàsiques necessàries orientades als circuits.
— Conèixer, des del punt de vista pràctic, el treball en un laboratori d’instrumentació (bàsic), i treballar inicialment amb els equipaments d’aquest laboratori, per anar avançant amb circuits que n’augmentaran la dificultat a mesura que avanci el curs, seguint una temàtica de projecte transversal durant el curs.

 

Referits a habilitats, destreses

— Conèixer matèries bàsiques i tecnològiques que capacitin per a l’aprenentatge de nous mètodes i tecnologies, i que proporcionin una gran versatilitat per adaptar-se a noves situacions (personal).
— Ser capaç d’utilitzar eines informàtiques de recerca de recursos bibliogràfics o d’informació relacionada amb les telecomunicacions i l’electrònica (personal).
— Ser capaç de treballar en un entorn multilingüe i de comunicar i transmetre (de manera oral i escrita) coneixements, procediments, resultats, habilitats i destreses en llengua nativa i estrangera.
— Ser capaç d’analitzar i sintetitzar (instrumental).

 

Referits a actituds, valors i normes

Tan importants són els coneixements i les habilitats com saber treballar i organitzar-se.

— Ser capaç de treballar en equip o en un grup multidisciplinari (personal).
— Ser capaç de treballar de manera autònoma (personal).
— Mantenir un comportament adequat en un entorn de treball. Compromís ètic.
— Tenir capacitat d’organització i de gestió del temps.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Introducció de l’assignatura

*  Es dona una visió general de l’electrònica i, en particular, de l’aplicació en l’àmbit bio.

2. Introducció als fonaments de teoria de circuits

*  Voltatge, corrent, resistència, llei d’Ohm, anàlisi de circuits R bàsics. Kirchhoff

Thévenin i Norton

Capacitat. Resposta dels sistemes lineals: temps i freqüència. Fonaments molt bàsics. Resposta a pols, senyal sinus

Circuit RC bàsic. Anàlisi del circuit temporal. Introducció al concepte en freqüència. Pols. Introducció BODE. Concepte de filtres bàsics: passabaix i passaalt. Concepte d’impedància. Concepte de mòdul i fase. Impedància elèctrica

Introducció amb element inductiu.Circuit RLC

Eines matemàtiques: diferencials bàsiques RC; la seva translació a Laplace (S); concepte de funció de transferència: concepte de pol i zero

BODE; pols, zeros, logaritmes. Fonaments d’una variable complexa: aprofitar l’RC, RLC per a temes de càlcul de mòdul i fase

2.1. Sistemes lineals

2.2. Teoria de circuits

3. Introducció a la instrumentació biomèdica: amplificador operacional (OPAM) ideal i primeres no idealitats. Introducció a primeres aplicacions

3.1. Introducció OPAM. Concepte d’idealitat. Linealitat

3.2. Configuracions bàsiques

3.3. Primers conceptes de no idealitat. Guany del circuit obert (AOL). Impedància d’entrada i sortida. Aplicació: sensors de pH

3.4. Realimentació negativa; mode comú; CMRR; PSRR; importància de l’acoblament del soroll

3.5. Amplificador diferencial

3.6. Amplificador d’instrumentació

3.7. Aplicació del tema transversal del curs: potenciòstat (biosensors)

3.8. Aplicació: ECG. Instrumentació aplicada a la mesura del senyal. Problemàtica del mode comú (soroll); RLD

4. Introducció a la instrumentació biomèdica. Extensió de les no-idealitats dels OPAMP

*  Paràmetres bàsics no ideals: IOS, VOS, PSRR, CMRR, GBWP, fu, -3db, Rin, Ro, etc. L’OPAMP real

Saturació, slew rate,etc.

Circuits per compensar l’òfset de tensió i corrent

5. Introducció als sistemes realimentats

*  — Sistema realimentat genèric

— Cas particular de la realimentació negativa amb OPAM. Importància de la realimentació negativa en la resposta del sistema.

— Revisió del concepte Bode. Pol dominant d’una estructura. Guany i fase.

— Beneficis de la realimentació negativa. Guany en llaç tancat i ample de banda.

— Concepte de terra virtual gràcies a la realimentació negativa. (Concepte de senyal d’error)

— Introducció al concepte de sistema estable/inestable. Concepte del LOOP. Marge de fase. Oscil·ladors

6. Introducció als filtres actius

*  — Fonaments i tipologies bàsiques

— Primer ordre, segon ordre i ordre N

— Arquitectures de filtres bàsics de segon ordre.

— Cas particular de Sallen and Key

— Cas particular de Butterworth

— Altres exemples i aplicacions.

7. Estabilitat

*  La realimentació és universal:la realimentació dels circuits als sistemes bio

Estabilitat i compensació del pol dominat

8. Introducció a les aplicacions no lineals

*  — El comparador

— L’OPAM com a comparador. Limitacions

— Comparadors comercials

— Comparador amb histèresi

— Aplicació de la realimentació positiva: oscil·ladors

9. Bioamplificadors. Tema transversal durant el curs: instrumentació biomèdica per a ECG, etc.

*  Especial èmfasi per l’ECG en aquest tema d’introducció. RLD. Vd en funció Vcm. Altres possibilitats: electromiografia

10. Tema transversal durant el curs: Plataformes Biosensores. Blocs del sistema. instrumentació orientada a biosensors. Potenciòstats. Aplicacions

11. Altres exemples d’aplicacions d’instrumentació biomèdica

*  Cas particular de detector d’impedància

12. Introducció de conceptes bàsics Electrònica Digital

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

Per desenvolupar les competències previstes en els objectius es promou un aprenentatge actiu de l’estudiant. Es combina la classe presencial amb diferents tipus d’activitats: les pròpies del laboratori presencial, amb activitats prèvies de preparació d’aquestes activitats, sigui via simulació elèctrica de tipus SPICE, sigui amb anàlisi de circuits, sigui amb la cerca de components i datasheets (fitxes tècniques), etc.; entrega de problemes programats, etc. Les activitats són obligatòries per a tots els estudiants.

Les classes presencials combinen activitats actives curtes.Es recomana vivament seguir les classes presencials.

La docència es fa majoritàriament en català.

Els materials es pengen al Campus Virtual de manera progressiva. Cal estar pendent de les notificacions, anuncis, etc. que es facin conèixer via Campus Virtual. Cal preocupar-se de tenir els materials necessaris al dia per a un bon seguiment de les classes, problemes, etc.

S’han d’entregar totes les activitats que es demanin dins dels terminis indicats pel professorat, sigui a classe o via Campus Virtual.

El no seguiment de l’entrega de les activitats segons les pautes marcades comporta una avaluació negativa, tant si es fa avaluació única com continuada.

 

Pràctica de laboratori: projecte transversal durant el curs basat en mòduls. Potentiostat Amplifier.

Cada mòdul de les pràctiques estarà dissenyat i planificat de forma específica com a fonament del projecte transversal i final de curs.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

Avaluació continuada

Detall dels elements d’avaluació:

Per una banda:

— Exàmens de síntesi: aquests són els exàmens de caràcter teòric i els problemes.

Per altra banda:

Activitats lligades al laboratori (pràctiques)

— Treball de laboratori
— Examen pràctic de laboratori
— Possibilitat d’entrega d’exercicis i d’altres activitats

Per poder fer la mitjana tots els elements han de tenir una nota mínima d’un 4 sobre 10. Se supera l’assignatura si la mitjana de tots els elements és igual o superior a 5 sobre 10.

 

Comentaris

— La part de síntesi té un pes del 60 %.

En cas que sigui possible es podria fer un examen parcial alliberador de matèria durant el curs. (25 % de la nota final). El mínim per poder fer la mitjana amb el final és de 4 (i per alliberar aquesta part de la matèria).

Avaluació de l’examen final: 35 % de la nota. Si no es fa el parcial, tindrà un pes del 60 %.

— La part de les altres activitats és d’un 40%.

 

Altres comentaris:

— No es poden portar formularis als exàmens. Només és possible portar a l’examen allò que indiqui el professor.

— Si finalment hi ha disponibilitat es fa l’examen parcial. Qui no hagi superat l’examen parcial alliberador (si és que es pot fer) va a l’examen final amb tot el temari i l’examen té un valor del 60 %.

— Qui hagi tret un mínim de 4 en el parcial pot alliberar matèria i va al 35 % sobre la resta del temari.

— Ara bé, si es vol millorar la nota del primer parcial, l’estudiant es pot presentar de tot el temari al juny. Al juny es fa primer l’examen de la segona part del temari, i després de la primera part del temari (els que no el van superar, o els que volen millorar nota).

— Si es presenta d’aquesta part a millorar en l’examen final, s’entén que l’estudiant renuncia a la nota del primer parcial i que va a millorar-la.

— Tots els elements d’avaluació de les pràctiques requereixen una nota mínima de 6,5 punts sobre 10, excepte la prova pràctica.

— Es programen a la sessió de pràctiques uns minuts per fer les enquestes UB.

 

Assistència

— Es recomana anar a les classes presencials.
— L’assistència a les pràctiques del laboratori és obligatòria.
— És imprescindible portar al dia les diferents tasques que es demanen abans de venir al laboratori.
— No seguir les indicacions del professorat comporta suspendre l’activitat.

 

Comportament ètic

— Qualsevol indici de còpia implica no qualificar tots els implicats en la prova en qüestió. A més, en cas de còpies reincidents en l’avaluació continuada, no es qualifica el conjunt de l’avaluació continuada.

 

Reavaluació

— La nota de pràctiques i els exercicis treballats durant el curs no són reavaluables.
— En la reavaluació hi ha un únic examen teòric amb un pes del 60 %.

 

Avaluació única

En cas de demanar avaluació única, l’estudiant no fa examen parcial.

— L’estudiant haurà de fer obligatòriament totes les activitats lligades amb el laboratori.
— L’estudiant no haurà d’entregar exercicis proposats en l’avaluació continuada.

En aquest cas la nota de l’examen té un pes del 70 % i la nota de pràctiques del 30 %. Se supera l’assignatura si la mitjana de tots els elements és igual o superior a 5 sobre 10.

És obligatori:

— Assistir a les activitats presencials de laboratori i entregar les activitats corresponents en temps i forma.
— Portar al dia allò que indiqui el professor per al laboratori.

Comportament ètic

— Qualsevol indici de còpia implica no qualificar tots els implicats en la prova en qüestió. A més, en cas de còpies reincidents en l’avaluació continuada, no es qualifica el conjunt de l’avaluació continuada.

Reavaluació

En la reavaluació hi ha un únic examen teòric amb un pes del 60 %.
L’examen de laboratori també és reavaluable i es pot reavaluar l’últim dia de pràctiques.
La nota de pràctiques durant el curs no és reavaluable.

 

 

Fonts d'informació bàsica

Consulteu la disponibilitat a CERCABIB

Llibre

Microelectronic Circuits (The Oxford Series in Electrical and Computer Engineering) [Hardcover]

Adel S. Sedra (Author), Kenneth C. Smith (Author)

December 15, 2009 0195323033 978-0195323030 6

 

  Existeix versió en castellà de l’edició 5.0.

http://ub.cbuc.cat/record=b1974928~S1*cat  Enllaç

Circuitos Eléctricos y Electrónicos
Mahmood & Edminister
Páginas : 467
Editorial : McGraw-Hill
Idioma : Español
Fecha de Publicación : 01/07/2005
ISBN: 9788448145439

Principios de electrónica

Malvino, Albert Paul
Bates, David J.

Páginas : 964

Editorial : McGraw-Hill

Idioma : Español

Fecha de Publicación : 01/02/2007

ISBN: 9788448156190

Encuadernación : Rústica

Nº Volúmenes : 1

Nº Edición : 7

País de Publicación : ESPAÑA

Medical instrumentation: application and design

Webster, John G.

Editorial : John Wiley & Sons

Idioma : Inglés

Fecha de Publicación : 06/02/2009

ISBN: 9780471676003

Encuadernación : Cartoné

Nº Volúmenes : 1

Nº Edición : 4

Text electrònic

Material en el Campus Virtual. Cal seguir-lo i tenir-lo disponible durant les classes presencials.

 

 

ADAPTACIÓ DEL PLA DOCENT A LA MODALITAT DE DOCÈNCIA EN LÍNIA, DAVANT LA CRISI DE LA COVID-19, DURANT EL CURS 2019-2020

 

Sobre els Blocs temàtics/continguts:

Bàsicament no hi han hagut modificacions àmplies en els continguts. Lleugers canvis en l’ordre d’uns blocs temàtics per coordinar-se millor amb les activitats associades en el Campus Virtual (CV)

Metodologia Docent i Activitats:

L’assignatura té materials de suport en forma de power-points (pp), i materials associats per a les activitats de laboratori. A nivell dels materials (pp), aquestes s’han editat durant les sessions online via Skype Empresa UB, i s’han tornat a penjar en el CV, com a material de suport per complemetar les sessions online( pissarra electrònica). S’han generat materials de problemes resolts com a suport.

Avaluació Continuada:

Durant el curs existeixen diferents activitats online associades a les tasques de laboratori via CV (Campus Virtual), com a qüestionaris programats, i són un element d’avaluació.

Degut al greu problema del COVID-19, la part de tasques de laboratori que no podien ser presencials, s’han orientat a tasques de simulació (activitats prèvies), amb els materials ja existents.

Són guies de cara a tasca autònoma de l’estudiant, i han estat activitats online dels estudiants, amb el feedback dels professors.

S’han eliminat, per tant, per a aquestes sessions, les parts presencials.

A nivell dels percentatges hi ha un canvi en relació a la situació presencial. 

La part d’examen de laboratori presencial no és possible (finals maig).

S’ha orientat a una activitat que es programarà a finals de maig de simulació, amb un pes del 20% dins les activitats de laboratori, amb un 25% per previs, 35% per experimentals, 20% per actitud en el laboratori, amb un pes global del 45% sobre la nota, i un 55% per la prova de sintesi, aspecte modificat respecte PD.

El  promig global dels elements d’avaluació per aprovar és un 5. Es valorarà una nota mínima per fer promig dels elements d’avaluació, segons escenari, diferent al 4.

Respecte la prova de sintesi:

En la situació en què no pot haver prova presencial en les dades ja programades,  es planteja examen de sintesi via CV en base a qüestions/banc de preguntes.

Els exercisis poden ser de diferent tipologia, segons formats disponibles pel CV.

Els exercicis es basen en saber aplicar els conceptes estudiats, en problemes de diferent ordre, per tant, no de forma memorística, si nó de saber extreure expressions, càlcul de valors, discussió de circuits i sistema, etc.

La orientació fora open-book/disposició dels apunts, degut a les condicions de contorn.

Dins de les proves es preveu dividir-ho en dues parts o blocs per facilitar els controls de temps, estimats entre1h i 1h30min per bloc, com a màxim.

Dins de les pròpies preguntes online es reserva la possibilitat de tenir programada pregunta de tipus oral, via skype-UB, de curta durada, que seria una part de la puntuació.

Respecte la revisió es programarà, tant per a la prova final o a la re-avaluació, via sol·licitud prèvia dels estudiants pel CV, sessió via Skype_UB.

Avaluació única:

A nivell de l’aproximació a adoptar per a la prova de sintesi no presencial, si fos el cas, i en el seu cas de re-avaluació, aquestes foren el mateix plantejament que el cas d’avaluació continua.

Els elements de laboratori no són re-avaluables.

Els pesos globals serien de fet els ja marcats en el pla docent.