Fundamentos de Microelectrónica — Avanzado

🎯 Objetivo del curso

Entender cómo funcionan los componentes, cómo se conectan, cómo medir y diseñar circuitos simples y complejos. Base indispensable para cualquier desarrollo posterior.

📌 Programa Sintético

Conceptos de tensión, corriente, resistencia, potencia. Componentes pasivos: resistencias, condensadores, inductores, diodos. Componentes activos: transistores, reguladores, optoacopladores. Circuitos de polarización, acoplamiento y protección. Lógica digital: puertas, álgebra booleana, registros, contadores. Sensores: tipos, funcionamiento, lectura y calibración. Actuadores: manejo, etapas de potencia, aislamiento. Proyecto final: diseño y construcción de un circuito funcional completo.

🧩 Proyecto del nivel

Diseño y construcción de un circuito funcional completo que integre sensado analógico, acondicionamiento de señal, lógica digital y actuación: por ejemplo, un sistema de control de nivel de líquido con indicación visual y alarma.

Unidad 1 (Sem 1-2): Tensión, corriente y componentes pasivos. Unidad 2 (Sem 3-4): Componentes activos y protección. Unidad 3 (Sem 5-6): Lógica digital y sensores. Unidad 4 (Sem 7-8): Actuadores y proyecto final.

Unidad 1 — Diseño y Simulación con EDA (Sem 1-2)

• KiCad: esquemático completo
• LTSpice: simulación analógica
• Lab: diseño y simulación de filtro activo

Unidad 2 — Filtros y Acondicionamiento Avanzado (Sem 3-4)

• Filtros activos: Butterworth, Chebyshev
• Instrumentación: amplificadores de instrumentación (INA)
• Lab: circuito de instrumentación para sensor de puente de Wheatstone

Unidad 3 — Gestión de Energía Avanzada (Sem 5-6)

• Convertidores DC/DC eficientes para IoT
• Harvesting de energía: solar, vibración
• Lab: nodo IoT de muy bajo consumo con harvesting solar

Unidad 4 — Diseño de PCB (Sem 7-8)

• KiCad PCB Editor: capas, pads, ruteo
• Reglas de diseño: clearances, ancho de pistas, planos de tierra
• Lab: PCB de 2 capas de circuito sensor

Unidad 5 — Diseño para Manufactura (Sem 9-10)

• DFM: consideraciones para producción
• Archivos Gerber, BOM, archivo de posicionamiento
• Lab: preparación de archivos para fabricación en JLCPCB

Unidad 6 — Pruebas y Validación (Sem 11-12)

• Planes de prueba: funcional, eléctrica, ambiental
• Uso de osciloscopio y analizador lógico
• Lab: validación completa de PCB fabricada

Unidad 7 — Compatibilidad Electromagnética (Sem 13-14)

• EMC básica: fuentes de ruido, acoplamiento, blindaje
• Diseño PCB para EMC: planos, desacoplos, filtrado
• Lab: análisis de EMC en diseño propio

Unidad 8 — Proyecto Final (Sem 15-16)

• Diseño completo de placa electrónica: esquemático → PCB → fabricada → probada
• Documentación técnica de diseño

Bienvenido a Fundamentos de Microelectrónica — Nivel Avanzado.

Este nivel aborda el diseño de circuitos analógicos y digitales de mayor complejidad: filtros, gestión de energía avanzada y diseño para producción.

Semana 1:
– Diseño de circuitos: del protoboard al esquemático
– Herramientas EDA: KiCad, LTSpice
– Normas de diseño: notación, referencias, nets
– Introducción a la simulación de circuitos