Cálculo I, Álgebra Lineal, Física

Los objetivos del curso son 1) inicio del estudiante en los conceptos básicos de señales y sistemas con especial énfasis en su uso en comunicaciones, y 2) como una particularización del objetivo anterior, introducción de los conceptos básicos del análisis de circuitos eléctricos. 1.COMPETENCIAS TRANSVERSALES/GENÉRICAS: 1.1. Conocimientos generales básicos. 1.2. Capacidad de análisis y síntesis. 1.3. Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica. 1.4. Resolución de problemas. 1.5. Capacidad de integración de conocimiento. 2.COMPETENCIAS ESPECÍFICAS: - Cognitivas (Saber): 2.1. Representación de magnitudes físicas como señales. 2.2. Comprensión de la noción de tiempo continuo y discreto. Diferencias entre analógico y digital 2.3. Conocimiento y manejo de señales básicas para descomponer y sintetizar otras más complejas. 2.4. Procesado de señales mediante sistemas. Interconexión y simplificación. Propiedades 2.5. Cálculo de la respuesta de Sistemas Lineales. Convolución 2.6. Análisis de circuitos en régimen permanente y transitorio mediante la utilización de los métodos de resolución y técnicas de simplificación adecuadas. 2.7. Aplicación de propiedades de sistemas para la resolución de circuitos eléctricos. - Procedimentales/Instrumentales (Saber hacer): 2.8. Utilización de software para el modelado y resolución de circuitos. 2.9. Manipulación de señales y simulación de sistemas con ordenador. 2.10. Diseño de filtros. 2.11. Cálculo de potencias. - Actitudinales (Ser): 2.12. Trabajo autónomo y en equipo. 2.13. Toma de decisiones 2.14. Capacidad de abstracción en relación con sistemas físicos

Tema 1. Señales. 1.1. Introducción. 1.2. Propiedades de las señales: periodicidad, simetría. 1.3. Operaciones básicas con señales: cambio de nivel, desplazamiento temporal, reflexión y escalado. 1.4. Caracterización de señales: valor medio, potencia media, energía y valor eficaz. 1.5. Señales básicas: impulso y escalón. Tema 2. Sistemas. 2.1. Introducción. 2.2. Interconexión de sistemas: serie, paralelo y sistemas realimentados. 2.3. Propiedades de los sistemas: memoria, invertibilidad, causalidad, estabilidad, invarianza temporal y linealidad. 2.4. Sistemas lineales e invariantes en el tiempo (LIT). 2.5. Convolución. 2.6. Propiedades de los sistemas LIT 2.7. Repuesta al escalón. 2.8. Interconexión de sistemas LIT. Tema 3. Circuitos Resistivos. 3.1. Conceptos: energía potencial y voltaje, corriente eléctrica y electrónica, intensidad de corriente, potencia. 3.2. Ley de Ohm: resistores generadores. Leyes de Kirchhoff: mallas y nodos. 3.3. Conexión en serie y en paralelo de resistores. Resistencia equivalente. Reglas del divisor de corriente y de voltaje. 3.4. Análisis de circuitos: método de corrientes en rama, método de mallas y método de nodos. 3.5. Transformación de fuentes. 3.6. Teoremas de redes: teorema de la superposición, teorema de Thèvènin, teorema de Norton y teorema de máxima transferencia de potencia. Equivalentes de Thèvènin y Norton. Tema 4. Régimen permanente sinusoidal. 4.1. Fasores. 4.2. Elementos pasivos en régimen permanente sinusoidal. 4.3. Definición de impedancia. 4.4. Leyes de Kirchhoff en el dominio fasorial. 4.5. Métodos de análisis: voltajes en los nodos y tensiones en la mallas. 4.6. Equivalentes de Norton y Thèvènin. 4.7. Potencia en régimen permanente sinuosidal. Tema 5. Filtros: caracterización temporal. 5.1. Elementos circuitales pasivos: resistores, capacitores e inductores. 5.2. Capacitancia e inductancia. 5.3. Ecuaciones diferenciales de primer orden. Respuesta a la señal escalón. 5.4. Ecuaciones generales de carga y descarga. 5.5. Circuitos RC y RL básicos. 5.6. Circuitos RC y RL con interruptores.

La asignatura se impartirá mediante clases de cuatro tipos: teoría, ejercicios, tutoriales y prácticas de laboratorio. TEORÍA (2.5 ECTS) En las sesiones se explican los fundamentos básicos y las herramientas de análisis corrspondientes al núcleo del curso. Se proporcionarán numerosos ejemplos de señales, sistemas, de sus propiedades y de su comportamiento. Para ello se emplearán medios audiovisuales (diapositivas, vídeo, ...). En la segunda parte del curso, se discutirá el análisis y diseño de circuitos eléctricos simples. Tanto en la parte de señales como en la de circuitos, el objetivo fundamental es que el alumno comprenda cualitativamente sus fundamentos básicos. EJERCICIOS (2.5 ECTS) Para la clase de ejercicios, se proporcionará a los alumnos por adelantado los enunciados correspondientes. En este tipo de clases, se animará a los alumnos a organizarse en pequeños grupos de manera que participen de forma activa en la resolución de los problemas. LABORATORIOS (1 ECTS) Los laboratorios proporcionan a los estudiantes una experiencia práctica para comprender los fundamentos de las señales, sistemas y de los circuitos. Se analizarán algunas demostraciones básicas de procesado de señales y se diseñarán algunos circuitos eléctricos simples. Los estudiantes también aprenderán cómo utilizar de Matlab para procesamiento de señales y análisis de circuitos. Los estudiantes deben venir preparados para las sesiones de laboratorio.