Proyecto: Circuitos Complejos

Objetivo

Diseñar, simular y construir circuitos electrónicos más complejos, aplicando los conocimientos adquiridos sobre las Leyes de Kirchhoff y los componentes electrónicos básicos.

Materiales

• Protoboard
• Resistencias de diferentes valores
• Condensadores
• Fuente de alimentación regulada
• Multímetro
• Simulador de circuitos (por ejemplo, Tinkercad, Proteus)
• Cables de conexión

Procedimiento

1. Formación de parejas: Los alumnos se organizarán en parejas para trabajar en el proyecto.
2. Selección del circuito: Cada pareja seleccionará un circuito a diseñar y construir entre las opciones propuestas por el profesor, o bien, podrá proponer un circuito propio, siempre y cuando sea compatible con los conocimientos adquiridos.
3. Diseño del circuito:
   • Esquemático: Elaborar un diagrama esquemático detallado del circuito, indicando los componentes y sus conexiones.
   • Cálculos: Realizar los cálculos necesarios para determinar los valores de los componentes utilizando las Leyes de Kirchhoff y otras herramientas matemáticas.
   • Simulación: Simular el circuito utilizando un software de simulación electrónica (por ejemplo, Proteus, Multisim) para verificar su funcionamiento y realizar modificaciones si es necesario.
4. Construcción del circuito:
   • Materiales: Reunir los componentes electrónicos necesarios para construir el circuito.
   • Montaje: Montar el circuito en una protoboard de forma ordenada y siguiendo el diagrama esquemático.
   • Conexiones: Verificar cuidadosamente las conexiones para evitar cortocircuitos.
5. Pruebas y análisis:
   • Mediciones: Realizar mediciones de voltaje y corriente en diferentes puntos del circuito para verificar si su comportamiento coincide con el esperado.
   • Análisis de resultados: Comparar los resultados obtenidos con los resultados de la simulación y explicar cualquier discrepancia.
   • Informe: Elaborar un informe detallado del proyecto, incluyendo el diagrama esquemático, los cálculos, los resultados de la simulación y las mediciones experimentales, así como un análisis de los resultados y las conclusiones.

Opciones de circuitos (Ejemplos)

• Divisor de voltaje con carga: Analizar cómo varía la tensión de salida al conectar diferentes cargas al divisor de voltaje.
• Filtro pasivo de primer y segundo orden: Diseñar y construir diferentes tipos de filtros y analizar su respuesta en frecuencia.
• Amplificador operacional básico: Configurar un amplificador operacional en diferentes configuraciones (inversor, no inversor, sumador) y analizar su ganancia y ancho de banda.
• Oscilador: Diseñar un circuito oscilador (por ejemplo, 555) y analizar su frecuencia de oscilación.
• Circuito integrado temporizador: Utilizar un circuito integrado 555 para construir un circuito intermitente o un generador de pulsos.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	Descripción	Puntos
Diseño del circuito	Diagrama esquemático claro y completo, cálculos correctos, selección adecuada de componentes.	30
Simulación	Simulación del circuito realizada correctamente, análisis de los resultados y comparación con los cálculos teóricos.	25
Construcción	Circuito construido de forma correcta y ordenada, conexiones seguras.	20
Pruebas y mediciones	Mediciones precisas y análisis de los resultados.	15
Informe	Informe claro, conciso y bien estructurado, incluyendo todos los aspectos del proyecto.	10

Criterios adicionales:

• Trabajo en equipo: Colaboración efectiva entre los miembros de la pareja.
• Originalidad: Propuesta de soluciones innovadoras y creativas.
• Presentación: Claridad y organización de la presentación oral o escrita.

Adaptación de la rúbrica:

Esta rúbrica puede adaptarse a diferentes niveles de complejidad y a los objetivos específicos del curso. Por ejemplo, se pueden agregar criterios relacionados con la eficiencia energética, el costo del circuito o la aplicación práctica del circuito diseñado.

Consejos adicionales:

• Supervisión: El profesor debe estar disponible para orientar a los estudiantes durante el desarrollo del proyecto.
• Recursos: Proporcionar a los estudiantes acceso a los materiales y herramientas necesarios para llevar a cabo el proyecto.
• Seguridad: Inculcar en los estudiantes las normas de seguridad en el laboratorio.

Al implementar este tipo de proyectos, los estudiantes desarrollarán habilidades valiosas como la resolución de problemas, el pensamiento crítico, la creatividad y el trabajo en equipo, además de consolidar sus conocimientos sobre circuitos electrónicos.