Plan de uso de Software

Caracterización de la población

Estudiantes de Ingeniería Electrónica, la mayoría de género masculino y sus edades fluctúan entre 18 y 22 años.

Objetivo o propósito educativo

Se puede considerar el uso de un software que sea útil para diferentes materias de Electrónica cuyos propósitos educativos se enuncian a continuación:

• Mediciones Eléctricas: Objetivo General: Utilizar apropiadamente los instrumentos de medición y prueba básica, para la comprobación de componentes y circuitos, por medio de la medición e interpretación de variables eléctricas.
• Electrónica I: Objetivo General: Analizar los componentes básicos (diodo, transistor), y diseñar circuitos analógicos electrónicos básicos.
• Electrónica II: Objetivo General: Aplicar la teoría de transistores en el diseño de circuitos amplificadores.
• Electrónica III: Objetivo General: Diseñar amplificadores y osciladores utilizando OP-AMP, con la finalidad de satisfacer necesidades específicas.

Como podrá observarse se deben desarrollar habilidades que van desde lo factual y conceptual, hasta lograr la capacidad de análisis y de diseño. Esta última requiere del uso reflexivo de procedimientos para la realización de una tarea nueva o creativa.

Modalidad y orientación de uso

Es posible usar esta herramienta computacional para favorecer la explicación de algún contenido al ofrecer la capacidad de visualizar con gráficas, instrumentos virtuales, análisis preestablecidos, etc. el comportamiento de un sistema electrónico.

El tiempo de uso deberá ser fijado por el docente, a través del diseño de actividades para el aprendizaje que conduzcan al estudiante al empleo del software gradualmente, hasta poder lograr que desarrollen la capacidad para el autoaprendizaje.

Al favorecer la autoinstrucción, como una alternativa al salón de clases, cada estudiante podrá acceder a un laboratorio virtual, para descubrir la operación de diversos dispositivos electrónicos e instrumentos de medición, comprobar los análisis teóricos revisados en clases con la simulación, identificar fallas con base en la retroalimentación del software o en la obtención de un resultado inesperados, y así formar criterios y habilidades para la realización de una práctica real.

Selección del software a emplear

Multisim es una de las herramientas más populares a nivel mundial para el diseño y simulación de circuitos eléctricos y electrónicos. Esta herramienta proporciona avanzadas características que permiten ir desde la fase de diseño a la de producción utilizando una misma herramienta, incluye una versión completa y totalmente integrada de Multicap para la captura de esquemáticos, verifica circuitos y localiza errores antes de que éstos se propaguen en el diseño y den lugar a problemas costosos, analiza circuitos utilizando los instrumentos virtuales únicos de la industria y simulaciones iterativas con cambios durante la ejecución. A partir de esta aplicación es posible obtener una un mayor conocimiento del rendimiento de un circuito. Cuenta con una amplia librería de modelos que puede ser editada para incrementarla, y es capaz de realizar simulaciones tipo SPICE/XPICE/BSPICE, generando archivos compatibles con otras aplicaciones. Está integrada con LabVIEW y Signal Express de National Instruments, que son empleadas en para la instrumentación virtual de procesos reales y genera gráficos que pueden ser exportados a MathCAD y Excel, para el procesamiento de la información

Cabe resaltar que es fácil de usar, cuenta con una interfaz bastante intuitiva y no es demasiado lento para realizar las simulaciones.

Instrumentos virtuales

Análisis posibles de realizar

Analizador lógico de 16 canales Agilent 34401A DMM Osciloscopio Agilent 54622D Generador de señales Agilent 33120A Amperímetro Diagrama de Bode Analizador de distorsión Puntas de prueba dinámicas Contador de frecuencia Generador de funciones Multímetro Analizador de redes Osciloscopio (2 y 4 canales) Analizador de espectros Osciloscopio Tektronix TDS 2024 (4 canales) Voltímetro Vatímetro Generador de palabras Instrumentos virtuales desde LabVIEW

Punto 3dB Sensibilidad AC y DC Frecuencia AC Análisis por lotes Punto de operación DC Barrido CC Distorsión Fourier Análisis I-V Barrido de parámetros del modelo Monte Carlo Barridos anidados Análisis de ruido Polo-Cero Barrido de temperaturas Análisis de ancho de pista Función de transferencia Transitorio Análisis definido por el usuario Peor caso

Requerimientos técnicos

Mínimos	Recomendados
Windows 2000/XP Pentium III Procesador 128MB RAM 150MB de espacio en el disco duro CD-ROM drive 800 x 600 screen resolution	Windows XP Professional Pentium 4 Procesador 256MB RAM 500MB de espacio en el disco duro CD-ROM drive 1024 x 768 screen resolution

Requerimientos de espacio

Conforme a la modalidad se prefiere una computadora por usuario por lo que se requiere de la instalación del software en el centro de cómputo, donde todo el grupo puede acceder de manera independiente. Se recomienda el uso de un proyector multimedia para que el docente conduzca la sesión o aclare alguna duda acerca del uso del software, por lo que se requiere una baja iluminación hacia el área de proyección y suficiente iluminación hacia el área de trabajo individual. Aunque también he explorado la capacidad de instalar un software “Windows Media Encoder" que permite mostrar a partir del Windows Media Player lo que se hace a través de la captura de la pantalla (screen), solo basta con abrir el URL con la dirección IP y el puerto elegido como salida (http://dirección_ip:port), en este caso la sala debe estar bien iluminada en su conjuto.

Plan de la sesión

Con el propósito de conducir al estudiante al aprendizaje, considero necesario realizar la actividad de aprendizaje con los siguientes elementos: Objetivos de aprendizaje, Teoría, Referencias para consulta, El planteamiento de un problema para su resolución mediante el análisis matemático y de circuitos. La captura del esquemático. La asignación de valores de los componentes. La elección de los instrumentos para la medición y del tipo de análisis ha realizar. La creación de una tabla comparativa que permita contrastar la simulación con los resultados calculados y posteriormente con los obtenidos en una práctica real. La elaboración de un reporte, que concentre los resultados y resalte las experiencias. La Autoevaluación, como un instrumento creado para la valoración de contenidos estratégicos que plantee situaciones que incluyan los objetivos del aprendizaje.