Herramienta computacional de uso pedagógico para el modelamiento de los transistores de unión bipolar BJT

ResumenEl mundo actual vive constantes avances en materia tecnológica, adquisición y actualización de la información; por lo cual se evidencia la necesidad de adquirir nuevos conocimientos. La educación actual procura hallar a través de los medios tecnológicos el camino para hacer más asequible el entendimiento. El objetivo del presente trabajo de investigación es diseñar una herramienta computacional educativa correspondiente a la asignatura de Electrónica I orientada a los estudiantes de sexto semestre de la carrera de Ingeniería Electrónica de la Universidad Francisco de Paula Santander. Dicha aplicación de tipo educativo presenta una metodología basada en los análisis del entorno, diseño de las diversas configuraciones del Transistor BJT, modelados matemáticos, desarrollo e implementación de la herramienta, prueba piloto y empleo en el aula de clase. Como resultado se obtuvo una herramienta computacional diseñada en Matlab (“MATriz LABoratory”), la cual permite diseñar y calcular los diversos parámetros utilizados en las configuraciones de operación de los transistores bipolares de unión (Bipolar Junction Transistor, BJT); como lo son el circuito rectificador media onda y onda completa con diodos (conducen corriente en el sentido directo), polarización fija y por división de voltaje y las configuraciones de emisor común, colector común y base común, buscando con ello servir de apoyo a las temáticas vistas en el aula de clase y en la ejecución de las prácticas de laboratorio, obteniendo de esta forma un aprendizaje más interactivo y que facilita el refuerzo de los conceptos adquiridos en la asignatura.Palabras Clave: Herramienta computacional, transistor de unión bipolar, modelamiento, proceso de aprendizaje, apoyo docente, Matlab.AbstractThe current world is experiencing constant advances in technology, acquisition and updating of information; therefore, the need to acquire new knowledge is evident. Current education seeks to find through technological means the way to make understanding more accessible. The objective of this research work is to design an educational computational tool corresponding to the Electronic I subject aimed at sixth-semester students of the ElectronicEngineer degree at the Francisco de Paula Santander University. This application of educational type presents a methodology based on the analysis of the environment, design of the various configurations of the BJT Transistor, mathematical modeling, development and implementation of the tool, pilot test and employment in the classroom. As a result, a computational tool designed in Matlab (“MATriz LABoratory”) was obtained, which allows to design and calculate the various parameters used in the operating configurations of the bipolar junction transistors (Bipolar Junction Transistor, BJT); as are the half wave and full wave rectifier circuit with diodes (conduct current in the direct direction), fixed polarization and voltage division and the configurations of common emitter, common collector and common base, looking to support the thematic views in the classroom and in the execution of the laboratory practices, obtaining in this way a more interactive learning and that facilitates the reinforcement of the concepts acquired in the subject.keywords: Computational tool, bipolar junction transistor, modeling, learning process, teacher support, matlabResumoO mundo atual é avanços constantes em tecnologia, aquisição e actualização da informação; por isso a necessidade de adquirir novos conhecimentos é evidente. A educação atual se esforça para encontrar através de meios tecnológicos a forma mais acessível à compreensão. O objetivo desta pesquisa é a concepção de uma ferramenta de software educacional correspondente ao objecto de estudantes orientados I Eletrônico de sexto semestre da carreira de Engenharia Eletrônica pela Universidade Francisco de Paula Santander. Tal aplicação de natureza educacional apresenta uma metodologia baseada na análise do ambiente, design das várias configurações de BJT Transistor, modelagem matemática, desenvolvimento e implementação da ferramenta, piloto e do emprego na sala de aula. Como resultado obteve-se uma ferramenta computacional concebido em Matlab ( “Matrix Laboratório”), que permite a concepção e calcular os vários parâmetros utilizados em configurações operacionais de transistores bipolares de ligação (Junção Bipolar Transistor, BJT); como eles são o circuito rectificador de meia-onda e o diodo de onda completa (conduzir a corrente em sentido directo), polarização fixa e divisão de voltagem e configurações de emissor comum, colector comum e uma base comum, procurando assim proporcionar suporte para o vistas temáticas em sala de aula e na execução de práticas de laboratório, obtendo assim uma aprendizagem mais interativo e facilitar o reforço dos conceitos adquiridos no assunto.Palavras-chave: ferramenta computacional, transistor de junção bipolar, modelagem, processo de aprendizagem, apoio ao ensino, Matlab

La fibra óptica y el fenómeno no lineal mezcla de cuarta onda

RESUMEN Para aprovechar de mejor manera el ancho de banda que tiene la fibra óptica, los sistemas de comunicaciones ópticos han tenido que aumentar la potencia de transmisión de las señales para poder transportar a grandes distancias la información. Debido a lo anterior, comienzan a producirse ciertos fenómenos ópticos no lineales como la mezcla de cuarta onda (Four Wave Mixing, FWM), que degradan la señal de información. En este documento se realiza un estado del arte de la fibra óptica y un estudio del fenómeno no lineal FWM, que se genera cuando dos o más señales ópticas se propagan en la fibra, lo cual conlleva a una mezcla de señales que puede generar nuevos componentes de interferencia de la señal óptica transmitida. ABSTRACT To make better use of the bandwidth that has the optical fiber, optical communications systems have had to increase the transmission power of signals to transport information over long distances. Because of this, certain nonlinear optical phenomena such as four wave mixing (Four Wave Mixing, FWM), which degrade the information signal begin to occur. Herein a state of the art of optical fiber and a study of the nonlinear FWM phenomenon, which is generated when two or more optical signals propagating in the fiber takes place, which leads to a mixture of signals that can generate new components interference of the transmitted optical signal

SISTEMA SCADA PARA EL PROCESO DE PASTEURIZACION DE JUGOS

La finalidad de este artículo es dar a conocer el proyecto desarrollado para diseñar e implementar un sistema SCADA (Supervisory Control And Data Adquisition) aplicado al proceso de pasteurización de jugos. Se siguieron las etapas de diseño, partiendo de la elaboración del esquemático Layout, la programación del PLC, los drivers de comunicación y el diseño del software SCADA para una planta de jugos

Análisis de curvas de covid-19 en Colombia utilizando ajuste por mínimos cuadrados

This paper presents a curve analysis of Covid-19 in Colombia using least squares fitting. Data on Covid-19 infections, recoveries and deaths in Colombia between March and April were modeled. Adding the data from May, June and July, a second modeling was performed. Predictions were made and compared with actual pandemic data to validate the forecast. Finally, a third modeling was performed, summing the data for the month of August, and predictions were made for September. The coefficients of determination for the first two modelings ranged between 0.7124 and 0.9985, and for the third modeling between 0.9524 and 0.9955. Finally, it is concluded that Covid-19 in Colombia has followed the forecasts established by the most accurate models of this study with errors lower than 7%; if this continues, a mitigation of the pandemic is expected by the beginning of September, but an increase in infections by the end of September. It is recommended to follow the biosecurity protocols established by the government and to resume mandatory isolation in case of witnessing the beginning of the increase in mid-September.Este artículo presenta un análisis de curvas de Covid-19 en Colombia utilizando ajuste por mínimos cuadrados. Tomados los datos de contagios, recuperados y fallecidos de Covid-19 en Colombia entre marzo y abril, se realizó un modelamiento. Sumando los datos de mayo, junio y julio, se realizó un segundo modelamiento. Se realizaron predicciones que fueron comparadas con los datos reales de la pandemia para validar el pronóstico. Finalmente se hizo un tercer modelamiento, sumando los datos del mes de agosto y se realizaron predicciones para septiembre. Los coeficientes de determinación para los primeros dos modelamientos estuvieron en un rango entre 0.7124 y  0.9985, y para el tercer modelamiento entre 0.9524 y 0.9955. Finalmente se concluye que la Covid-19 en Colombia ha seguido los pronósticos establecidos por los modelos más acertados de este estudio con errores inferiores al 7%; de seguir así, se espera una mitigación de la pandemia para inicios de septiembre, pero un aumento de contagios para finales del mismo. Se recomienda guardar los protocolos de bioseguridad establecidos por el gobierno y reforzar las medidas de prevención en caso de presenciar el inicio de dicho aumento a mediados de septiembre

EFECTO DE LA DISPERSIÓN CROMÁTICA EN UN SISTEMA HÍBRIDO

El artículo presenta los resultados de la simulación del efecto producido por la dispersión cromática (CD) en la fibra óptica (RoF) y el efecto del ruido en la transmisión inalámbrica (AWGN); en un sistema de comunicación híbrido. Sistema que utiliza la modulación por desplazamiento de fase cuaternaria (QPSK) y la multiplexación densa de longitud de onda (DWDM). En la simulación se evalúa el desempeño de la fibra con 20, 40 y 80 km de longitud, con factor de dispersión de 16 ps/nm.km y relación señal a ruido en el canal inalámbrico de 20, 15, 10 y 5. Los resultados evidenciaron a los sistemas de radio sobre fibra modulados en fase óptica con detección coherente como una alternativa para la transmisión de informació

Sistemas de radio sobre fibra y redes 5G: perspectiva y aplicaciones

This document presents an exhaustive investigation of the advances that Radio over Fiber Systems have had worldwide in recent years, knowing in a better way the applications and generalities of said systems. Likewise, this review also contains information about the designs of an optical communication system, 5G networks, among others. Additionally, Radio over Fiber systems have had a great impact today due to their multiple benefits, since they have an attenuation of 0.2 dB/km. Finally, this article allows us to observe the need to cover the lines of research related to this subject, in order to be at the forefront of the world's technological evolution.Este documento presenta una investigación exhaustiva de los avances que han tenido los sistemas de radio sobre fibra en el ámbito mundial en los últimos años, conociendo de una mejor manera sus aplicaciones y generalidades. Esta revisión también contiene información sobre los diseños de un sistema de comunicación óptico, redes 5G, entre otros. Adicionalmente, estos sistemas de radio han tenido un gran impacto en la actualidad a causa de sus múltiples beneficios, ya que cuentan con una atenuación de 0,2 dB/km. Finalmente, este artículo permite observar la necesidad de cubrir las líneas de investigación referentes a esta temática, para estar a la vanguardia en la evolución tecnológica del mundo

Aplicación móvil para acceder a la información académica de la Universidad Francisco de Paula Santander a través de una picocelda bluetooth

Se desarrolló una aplicación móvil celular que permite a los estudiantes de la Universidad Francisco de Paula Santander acceder a parte de la información académica que dicha institución ofrece, aprovechando los beneficios que tiene la tecnología Bluetooth[1]. Se diseño e implemento una picocelda Bluetooth que permite a los usuarios establecer una comunicación mediante un dispositivo móvil celular con tecnología Bluetooth con la fuente de información. Se realizó una evaluación cuantitativa del sistema propuesto en dos condiciones de entornos diferentes, con obstáculos y sin obstáculos, y además se evaluó el potencial de éxito de la aplicación mediante el análisis de las cinco emes (5M’s) [2]. Los resultados de la evaluación indican que el sistema es una alternativa viable para acceder a la información sin costo alguno y desde un rango de cobertura establecido.Palabras Clave: Bluetooth, Telefono movil , JSR-82

MODELADO DE LOS FENÓMENOS NO LINEALES GENERADOS POR EL EFECTO ELECTRO-ÓPTICO KERR EN UNA TRANSMISIÓN POR FIBRA ÓPTICA

Resumen: En este artículo se presenta un estudio, simulación y evaluación de los fenómenos ópticos no lineales auto-modulación de fase (SPM), modulación de fase cruzada (XPM) y mezcla de cuatro ondas (FWM), presentes en una comunicación por fibra óptica, y generados por el efecto electro-óptico Keer. Para ello se realiza el modelado de los fenómenos no lineales en la herramienta computacional Matlab, para determinar las degradaciones producidas en la transmisión de información, operando a 10 Gbps, con multiplexación por división de longitud de onda (WDM) y con potencias de entrada de 20 mW, 40 mW y 60 mW, para un enlace de fibra óptica de10 Km,30 Km y50 Km. En los resultados se evidencio que la incidencia de estos fenómenos no lineales es directamente proporcional a la potencia óptica que adquiere la señal a la entrada del canal. Palabras clave: Diafonía, modulación, multiplexación, relación señal a ruido

Monitoreo estructural basado en sistemas de sensores de fibra óptica

Este artículo presenta un compendio de métodos para realizar monitoreo en diferentes tipos de estructuras mediante sensores de fibra óptica. Para el análisis de los diferentes métodos se analizaron panoramas de todas partes del mundo,teniendo como principal exponente a China por el desarrollo de un mayor número de sistemas y porque sus modelos están a la vanguardia del monitoreo estructural, incluso con gran aplicación en otros países. Se tuvieron en cuenta sistemasdesarrollados en los últimos cinco años y se presenta una síntesis de los resultados de dichos sistemas en torno a sus ventajas, beneficios y principales características. Se encontró con este artículo que, ya que el monitoreo estructural atañe a distintas disciplinas, para la investigación de los sistemas de fibra óptica en monitoreo, se tuvieron muy en cuenta igualmente sistemas de otras áreas distintas a la electrónica, como lo son la ingeniería civil, la ingeniería de minas, la ingeniería estructural e incluso la medicina

Análisis de resultados de aprendizaje en programas de ingeniería

Introduction: The present review article is the product of the research “Teaching digital modulation techniques in engineering: experiential learning theory “ developed at the Franciso de Paula Santander University and Pontificia Universidad Javeriana in 2022. Problem: The learning outcomes correspond to the statements related to what the future engineer is expected to be able to do, learn, understand and demonstrate. Objective: Analyze learning outcomes in engineering programs globally. Methodology: A methodology based on analysis stages is used for information selection through search filters and inclusion and exclusion criteria, design for the classification of information by geographic location and area of knowledge, with qualitative results by location and trends by area of knowledge. Results: Divergence was observed towards the way in which learning outcomes are evaluated, and convergence towards the need to involve agents external to the academy in the feedback for the learning outcomes evaluation processes. Conclusion: This allows for the identification of individual and collective strengths and weaknesses, which helps to make informed decisions to improve the quality of education. Originality: Originality is based on the way in which the information is analyzed, considering information by areas of knowledge as well as by continents. Limitations: None given the nature of the literature review.Introducción: El presente artículo de revisión es producto de la investigación “Enseñanza de las técnicas de modulación digital en ingeniería: una mirada desde la teoría del aprendizaje experiencial” desarrollada en la Universidad Francisco de Paula Santander y la Pontificia Universidad Javeriana en 2022. Problema: Los resultados de aprendizaje corresponden a los enunciados relacionados con lo que se espera que el futuro ingeniero sea capaz de hacer, aprender, comprender y demostrar. Objetivo: Analizar los resultados de aprendizaje en los programas de ingeniería a nivel mundial. Metodología: Se utiliza una metodología basada en etapas de análisis para la selección de la información a través de filtros de búsqueda y criterios de inclusión y exclusión, diseño para la clasificación de la información por ubicación geográfica y área de conocimiento, con resultados cualitativos por ubicación y tendencias por área de conocimiento. Resultados: Se observó divergencia hacia la forma de evaluar los resultados de aprendizaje y convergencia hacia la necesidad de involucrar a agentes externos a la academia en la retroalimentación de los procesos de evaluación de resultados de aprendizaje. Conclusiones: Esto permite identificar las fortalezas y debilidades individuales y colectivas, lo que ayuda a tomar decisiones informadas para mejorar la calidad de la educación. Originalidad: La originalidad se basa en la forma de analizar la información, considerando la información por áreas de conocimiento, así como por continentes. Limitaciones: Ninguna dada la naturaleza de la revisión bibliográfica