Desarrollo e implementación de un conjunto didáctico de circuitos electrónicos básicos con fines educativos

Numerosos estudios aseguran que las clases interactivas mejoran el rendimiento de los estudiantes, así como fomentan su interés en el aprendizaje.Los alumnos aprenden más y mejor cuando participan activamente en el proceso de enseñanza/aprendizaje: cuanto mayor es su participación en su propio aprendizaje, más profunda es la comprensión y la retención a largo plazo, ya que lo estudiado pasa a formar parte del andamiaje mismo de su conocimiento. Por lo tanto, con esta iniciativa, se pretende dar protagonismo al alumnado, de forma que pueda probar y comprobar directamente, de su propia mano, lo explicado en clase. Para ello, se implementa físicamente un conjunto de circuitos electrónicos básicos, tanto analógicos como digitales, de forma que los estudiantes puedan verificar la funcionalidad que cada circuito realiza y probar los diversos montajes, analizados y explicados en el aula, a través de un panel de prueba que pueden manejar ellos mismos. Este panel de prueba consiste, para cada diseño desarrollado, en una placa de circuito impreso interactiva en la que los alumnos pueden comprobar el funcionamiento de cada diseño. En esta placa se disponen los diversos componentes que conforman el montaje así como las conexiones para poder comprobar su funcionamiento y medir tanto tensiones como intensidades. De esta forma se dispone de una herramienta didáctica de gran valor educativo que abarca los contenidos más elementales que debe tener cualquier materia sobre electrónica básica; cubriéndose, de esta forma, los conocimientos de asignaturas como “Fundamentos de Electrónica”, presente en las diversas titulaciones de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Málaga.

Diseño de cabezal de adquisición para biopotenciales

La monitorización del funcionamiento del corazón se realiza generalmente por medio del análisis de los potenciales de acción generados en las células responsables de la contracción y relajación de este órgano. El proceso de monitorización mencionado consta de diferentes partes. En primer lugar, se adquieren las señales asociadas a la actividad de las células cardíacas. La conexión entre el cuerpo humano y el sistema de acondicionamiento puede ser implementada mediante diferentes tipos de electrodos – de placa metálica, de succión, top-hat, entre otros. Antes de la adquisición la señal eléctrica recogida por los electrodos debe ser acondicionada de acuerdo a las especificaciones de la entrada de la tarjeta de adquisición de datos (DAQ o DAC). Básicamente, debe amplificar la señal de tal manera que se aproveche al máximo el rango dinámico del cuantificador. Las características de ruido del amplificador requerido deben ser diseñadas teniendo en cuenta que el ruido interno del amplificador no afecte a la interpretación del electrocardiograma original (ECG). Durante el diseño del amplificador se han tenido en cuenta varios requisitos. Deberá optimizarse ña relación señal a ruido (SNR) de la señal entre la señal del ECG y el ruido de cuantificación. Además, el nivel de la señal ECG a la entrada de la DAQ deberá alcanzar el máximo nivel del cuantificador. También, el ruido total a la entrada del cuantificador debe ser despreciable frente a la mínima señal discernible del ECG Con el objetivo de llevar a cabo un diseño electrónico con esas prestaciones de ruido, es necesario llevar a cabo un minucioso estudio de los fundamentos de caracterización de ruido. Se han abarcado temas como la teoría básica de señales aleatorias, análisis espectral y su aplicación a la caracterización en sistemas electrónicos. Finalmente, todos esos conceptos han sido aplicados a la caracterización de las diferentes fuentes de ruido en los circuitos con amplificadores operacionales. Muchos prototipos de amplificadores correspondientes a diferentes diseños han sido implementados en placas de circuito impreso (PCB – Printed Board Circuits). Aunque el ancho de banda del amplificador operacional es adecuado para su implementación en una ‘protoboard’, las especificaciones de ruido obligan al uso de PCB. De hecho, los circuitos implementados en PCB son menos sensibles al ruido e interferencias que las ‘protoboard’ dadas las características físicas de ambos tipos de prototipos.

Tecnología electrónica: materiales y técnicas de fabricación

En esta obra se ofrece al estudiante información de referencia sobre las distintas tecnologías que conforman el amplio área de Ia Electrónica. El objetivo es facilitar al alumno los conocimientos básicos relativos a los distintos dispositivos y componentes de uso másgeneralizado en el entomo industrial y sus aplicaciones, así como de Ia normativa actual relativa a temas de fiabilidad y ensayos aplicable a los mismos En particular, permiten que el alumno adquiera conocimientos acerca de las técnicas de fabricación asociadas a los dispositivos pasivos y activos, módulos multichip, dispositivos optoelectrónicos, placas de circuitos impresos y circuitos de capa gruesa.

Dispositivos electrónicos para estudiantes de informática

El presente manual está orientado a proporcionar a los alumnos de los primeros cursos de las Escuelas de Ingeniería Informática unos conocimientos sobre los Dispositivos Electrónicos adaptados, tanto en contenidos como en profundidad, a las necesidades de su especialidad. En esta línea, se han incluido únicamente los contenidos teóricos que consideramos imprescindibles, centrados en una descripción mínima de Ia estructura física y del funcionamiento a nivel microscópico de los dispositivos de estadosolido,junto con los modelos que permiten analizar el comportamiento de estos dispositivos cuando forman parte de un circuito electrónico. Se Ie ha dado especial importancia a Ia descripción de los métodos de análisis de circuitos electrónicos, fundamentalmente el análisis del punto de operación y de Ia característica de transferencia estática, junto con una introducción al análisis transitorio.

Creación Colectiva: doble lectura de un proceso artístico. Estética y Relación en un experimento performático contemporáneo

Esta tesis indaga en la interacción entre los aspectos estéticos y relacionales que tienen lugar en un proceso de creación colectiva. Durante los últimos años han proliferado multitud de formas de colaboración artística, a menudo asociadas a movimientos de preocupación social o a comunidades ideológicas y alejadas de los circuitos institucionales, moviéndose entre nuevas posibilidades de autogestión y espacios alternativos de difusión. A fin de entender en primera persona cuáles son las implicaciones de la inclusión del "otro" en el proceso creativo individual, realizamos una experiencia autogestionada de creación colectiva en Barcelona entre los años 2007 y 2011. El presente estudio propone una doble lectura crítica del experimento, planteada en dos niveles paralelos: el nivel de la propia construcción artístico-estética y el nivel de las relaciones que se establecieron entre los participantes a lo largo del proceso. A través del abordaje empírico, la doble lectura crítica y el estudio teórico del contexto, demostramos que la colectivización y "relacionalización" del hecho creativo contribuyen a la rehumanización de la práctica artística, socializando los procesos, contextualizando los mensajes y proponiendo el diálogo como principal herramienta de creación. ———— ABSTRACT This thesis explores the interaction between the aesthetic and relational aspects that take place in a process of collective creation. During the last few years, many new forms of artistic collaboration have proliferated, often associated with socially engaged movements or ideological communities, away from institutional art circuits, moving between new possibilities of self-management and alternative show spaces. In order to understand first-hand what the implications of the inclusion of the “other” are in the individual creative process, we conducted a self-managed collective creation experience in Barcelona from 2007 to 2011. This study proposes a double critical reading of the experiment, displayed in two parallel levels: the level of artistic-aesthetic construction itself and the level of relations established between participants throughout the process. Through the empirical approach, double critical reading and a theoretical study of the context, we demonstrate that the collectivization and "relationalization" of the creative act contribute to re-humanizing the artistic practice, socializing processes, contextualizing messages and proposing dialogue as the main tool of creation.

Aportaciones al hardware para sensores táctiles inteligentes basados en FPGAs

En esta tesis doctoral se presentan distintas soluciones para la adquisición de datos provenientes de matrices de sensores resistivos, y en concreto de sensores táctiles piezorresistivos. Los circuitos propuestos reducen el hardware de acondicionamiento y adquisición clásico, implementado una conexión directa entre el sensor y el dispositivo digital (FPGA) que recibe los datos. El objetivo es la adquisición en paralelo y con bajo coste y consumo de área de grandes cantidades de datos provenientes de los sensores matriciales, aprovechando las capacidades de las FPGAs para llevar a cabo medidas simultáneas de varios sensores. Dependiendo del tipo de direccionamiento que pueda ser empleado, dos soluciones son propuestas. En el caso donde el número de unidades sensoriales de la matriz no sea excesivamente alto y el direccionamiento pueda ser realizado sin compartir conexionado, el valor de resistencia de los distintos elementos de la matriz se obtiene a partir del tiempo de descarga de una red RC o integrador pasivo que incluye al sensor. Por otro lado, para matrices con un gran número de elementos o donde el direccionamiento de los mismos haga uso de conexiones compartidas, el uso de un circuito integrador activo reduce la diafonía entre los elementos medidos simultáneamente. El análisis y caracterización de los circuitos propuestos para un rango de resistencias de un sensor táctil piezorresistivo da lugar a una resolución efectiva en la conversión analógico-digital de 10 bits y 8 bits para los circuitos de conexión directa basados en el integrador pasivo y activo, respectivamente. En cuanto a la exactitud en la medida del valor de resistencia, se alcanzan errores relativos del 0,066% (integrador pasivo) y del 0,77% (integrador activo), empleando una novedosa técnica de calibración que hace uso de un único elemento de referencia. Por último, se propone una arquitectura para un sistema táctil basada en los circuitos anteriormente citados. Dos implementaciones se han desarrollado: un prototipo para caracterización y pruebas de laboratorio, y otro para un demostrador en una mano robótica comercial (mano de Barrett). Con estas realizaciones se comprueba que el sistema táctil es capaz de realizar el refresco del conjunto de sensores con una tasa lo suficientemente alta para aplicaciones que requieran una rápida respuesta dinámica (por ejemplo, detección de deslizamiento de objetos en tareas de manipulación con manos robóticas). Además, el paralelismo de las FPGAs no sólo se explota en la adquisición de datos, sino que el pre-procesado que puede realizarse en el sensor inteligente resultante tiene un gran potencial. Como ejemplo, en este trabajo se extraen los momentos geométricos y la elipse asociados a las imágenes táctiles adquiridas por cada uno de los sensores que conforman el sistema.