Última actualización: 04/12/2019


Curso Académico: 2019/2020

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


Coordinador/a: HERNANDEZ CORPORALES, LUIS

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Tecnología Electrónica

Tipo: Obligatoria
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Materias que se recomienda haber superado
(Grado) Sistemas Electrónicos, Electrónica Digital, Sistemas Lineales, Teoría de la Comunicación
Competencias que adquiere el estudiante y resultados del aprendizaje.Más información en este enlace
El alumno debe adquirir las siguientes competencias: CE2 Capacidad para desarrollar sistemas de radiocomunicaciones: diseño de antenas, subsistemas y equipos, modelado de canales, cálculo de enlaces y planificación. CE3 Capacidad para implementar sistemas por cable, fibra óptica, línea, radio y satélite en entornos de comunicaciones fijas y móviles. CE10 Capacidad para diseñar y fabricar circuitos integrados. CE11 Conocimiento de los lenguajes de descripción hardware para circuitos de alta complejidad CE12 Capacidad para utilizar dispositivos lógicos programables, así como para diseñar sistemas electrónicos avanzados, tanto analógicos como digitales CE13 Capacidad para diseñar componentes de comunicaciones como por ejemplo encaminadores, conmutadores, concentradores, emisores y receptores en diferentes bandas. Resultados de aprendizaje: Capacidad para diseñar y fabricar circuitos integrados Conocer los lenguajes de descripción hardware para circuitos de alta complejidad Capacidad de establecer los requisitos de diseño de un circuito partiendo de las especificaciones a nivel de sistema Capacidad para diseñar sistemas electrónicos avanzados, tanto analógicos como digitales. Capacidad para diseñar componentes de comunicaciones tales como encaminadores, enrutadores, conmutadores, concentradores, entre otros. Capacidad para aplicar conocimientos avanzados de electrónica de alta frecuencia.
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 - Herramientas de diseño de un SoC: Lenguajes de especificación hardware (Verilog, VHDL, Herramientas de simulación analógica) - Tecnologías de implementación de un SoC de comunicaciones. 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 - Concepto de punto IP3 - Amplificadores de ganancia variable VGA - Amplificadores con Control Automático de Ganancia (AGC). Ley de control logarítmica Tema 6. 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. Tema 7. 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 8. 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 Bloque III: Tema 9: 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 10: 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
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 y la planificación semanal podrían sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.