Última actualización: 20/05/2022


Curso Académico: 2022/2023

Diseño de Circuitos Electrónicos para Comunicaciones
(14309)
Titulación: Master Universitario en Ingeniería de Telecomunicación (227)
Escuela de Ingeniería y Ciencias Básicas


Coordinador/a: PATON ALVAREZ, SUSANA

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Tecnología Electrónica

Tipo: Obligatoria
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
(Grado) Sistemas Electrónicos, Electrónica Digital, Sistemas Lineales, Teoría de la Comunicación
Objetivos
Los objetivos docentes son: - conocer los circuitos que integran los front-end de los equipos de comunicaciones comerciales - diseñar y dimensionar a nivel de sistema los requisitos necesarios de los bloques que integran el front-end, incluyendo ruido y cuantificación - dimensionar algunos circuitos concretos que forman parte del front-end
Competencias y resultados del aprendizaje
Descripción de contenidos: Programa
Bloque I: Tema 1. Diseño de circuitos en un sistema de comunicaciones - Cadena de procesado en un sistema de comunicaciones - Introducción a la microelectrónica en sistemas de comunicaciones. System on Chip (SoC). Flujo de diseño de un SoC Tema 2. Filtros activos de tiempo continuo -Repaso de la teoría general de síntesis de filtros - Filtros bicuadraticos - Filtro de Sallen Key y sus derivados - Filtro de Variables de estado tipo RC-Opamp - Filtros con giradores - Filtros gm-C Tema 3. Circuitos de muestreo y retención - El interruptor CMOS - Circuitos de muestreo y retención básicos - Fenómeno de inyección de carga - Fenómeno de incertidumbre de muestreo - Circuitos de muestreo y retención integrados Tema 4. Circuitos de Capacidades Conmutadas - Elementos de un circuito de capacidades conmutadas - Integrador básico - Integrador insensible a capacidades parasitas con retardo - Integrador insensible a capacidades parasitas sin retardo - Sumadores y etapas de ganancia - Filtros de primer y segundo orden en tiempo discreto Bloque II: Tema 5. Amplificadores especiales para comunicaciones: Amplificadores Sintonizados, Mezcladores, AGC - Amplificadores sintonizados LC single-ended y diferenciales. Inductancias integradas. - Mezcladores activos de 2 y 4 cuadrantes - Amplificadores de ganancia variable VGA - Amplificadores con Control Automático de Ganancia (AGC). Ley de control logarítmica Tema 6. Circuitos no lineales - Concepto de Distorsion Armonica Total (THD) - Punto IP3 de un amplificador - Conceptos de SFDR y SNDR - Amplificadores operacionales diferenciales - Amplificadores de potencia para RF Tema 7. Ruido en sistemas electrónicos - Repaso de definiciones estadísticas de ruido. Densidad espectral de ruido - Ancho de banda equivalente de ruido de un circuito - Tipos de ruido en circuitos. Modelos de ruido de pequeña señal de los dispositivos semiconductores - Ruido en sistemas discretos. SNR máxima de un muestreador ideal. - Factor de Ruido y formula de Friis. - Concepto de ruido de fase de un oscilador. Relación con el jitter de un reloj digital. Bloque III: Tema 8. Principios de conversión A/D y D/A. Convertidores D/A - Ruido de cuantificador de un cuantificador uniforme - Parámetros estáticos de un conversor A/D y D/A, errores estáticos, INL y DNL. - Parámetros dinámicos. SNR, SNDR, SFDR, rango dinámico y ENOB. - Convertidores D/A por red de resistencias - Convertidores D/A con fuentes de corriente - Convertidores D/A con condensadores conmutados - Convertidores con redes R-2R Tema 9. Convertidores A/D - Convertidores A/D de integración (rampa, doble rampa) - Convertidores A/D de tipo aproximaciones sucesivas (SAR) - Convertidores A/D tipo pipe-line - Convertidores A/D tipo flash Tema 10: Circuitos con sobremuestreo - Concepto de sistemas sobremuestreados - Principio de conformación de ruido (Noise Shaping) - Moduladores sigma-delta de 1º y 2º orden - Implementación de conversores A/D sobremuesteados - Implementación de conversores D/A sobremuesteados Tema 11: Síntesis de frecuencia - Tipos de sintetizadores de frecuencia - Ecuaciones dinámicas de un bucle de control de fase (PLL) - Elementos de un PLL: Comparadores de fase, VCO tipo LC, divisores programables - Ruido de fase en un divisor digital - Sintetizadores de doble modulo - Sintetizadores con control sigma-delta - Sintetizadores DDS - Osciladores en anillo. Conversores Tiempo a Digital (Time to Digital Converters) - Sintetizadores con PLL digitales
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
La actividades formativas incluyen: * Clases magistrales, clases de resolución de dudas en grupos reducidos, presentaciones de los alumnos, tutorías individuales y trabajo personal del alumno, incluyendo estudio, pruebas y exámenes; orientados a la adquisición de conocimientos teóricos. * Clases de problemas en grupos reducidos, tutorías individuales y trabajo personal del alumno, incluyendo estudio, pruebas y exámenes; orientados a la adquisición de habilidades prácticas relacionadas con el programa de cada asignatura * Practicas de laboratorio * Elaboración de trabajos e informes de manera individual o en grupo como resultado de simulaciones de circuitos o trabajo experimental La metodologias docentes seran: * Exposiciones en clase del profesor con soporte de medios informáticos y audiovisuales, en las que se desarrollan los conceptos principales de la materia *Resolución de casos prácticos y problemas planteados por el profesor de manera individual o en grupo *Elaboración de trabajos e informes de manera individual o en grupo como resultado del trabajo practico en laboratorio o aula informatica
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 45
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 55
Calendario de Evaluación Continua
Bibliografía básica
  • A. Sedra. Microelectronic Circuits. Oxford Publishing. 1991
  • B Razavi. RF Microelectronics. Prentice Hall. 1998
  • D. Johns. Analog Integrated Circuit Design. J. Willey & Sons. 1997
  • J. Smith. Modern Communication Circuits. McGraw-Hill Science. 1997
Bibliografía complementaria
  • U. Tietze . Electronic Circuits. Springer. 2002

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.