Ingeniería Electrónica

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    Automatización de cabina de flujo vertical, para el desarrollo de LabChips en la empresa AWEBWISH, sede Bogotá
    (2025-05) Manrique Monsalve, Fabian David; Lopez Medina, Ricardo; Angarita Lores, Carlos
    Se llevó a cabo la automatización de una cabina de flujo laminar vertical para la empresa Awebwish en su sede de Bogotá, un proyecto que surgió como respuesta a la necesidad de modernizar un equipo obsoleto dentro de sus instalaciones. Tras un análisis detallado, se determinó que automatizar la cabina existente era una solución más rentable y sostenible que adquirir una nueva, lo que permitiría no solo reducir costos, sino también optimizar los procesos asociados a su funcionamiento. Este enfoque permitió aprovechar al máximo la infraestructura ya disponible, adaptándola a los estándares tecnológicos actuales. La implementación del sistema de automatización incluyó el desarrollo de un mecanismo de control para regular la velocidad del motor, lo que garantizó un flujo de aire constante y preciso, esencial para mantener las condiciones estériles dentro de la cabina. Además, se integró un sistema de encendido y apagado automático para la lámpara UV, un componente crítico en los procesos de esterilización. Para facilitar la operación del equipo, se diseñó e instaló un panel de control intuitivo que permite a los usuarios acceder y gestionar las funciones de la cabina de manera sencilla y eficiente. Este panel también ofrece la posibilidad de crear perfiles personalizados, lo que brinda mayor flexibilidad y adaptabilidad a las necesidades específicas de cada usuario. Uno de los principales objetivos del proyecto fue garantizar la precisión y estabilidad del flujo de aire, un factor clave para mantener un ambiente controlado y libre de contaminantes. Asimismo, se buscó optimizar el uso de la lámpara UV, asegurando que su funcionamiento fuera eficiente y adecuado para los procesos de esterilización requeridos. Gracias a la automatización, se logró reducir de manera significativa el margen de error en la regulación de la velocidad del motor, lo que se tradujo en una mejora notable en la eficiencia operativa en comparación con el sistema manual anterior. Además, la implementación del panel de control no solo simplificó la operación del equipo, sino que también reforzó la seguridad al permitir la trazabilidad de las operaciones realizadas, un aspecto fundamental en entornos de laboratorio. La automatización de la cabina de flujo laminar no solo representó una modernización del equipo, sino también una optimización integral de sus funciones. Al extender su vida útil, se evitó el reemplazo prematuro del equipo, lo que contribuyó a una gestión más sostenible de los recursos. Además, la mejora en la operatividad del equipo tuvo un impacto positivo en los procesos internos del laboratorio de Awebwish, permitiendo un flujo de trabajo más ágil y confiable. Este proyecto es un claro ejemplo de cómo la innovación tecnológica puede transformar equipos obsoletos en herramientas eficientes y adaptadas a las demandas actuales. La automatización no solo resolvió los problemas de funcionalidad de la cabina, sino que también sentó un precedente para futuras iniciativas de modernización dentro de la empresa, demostrando que, con un enfoque estratégico, es posible alcanzar mejoras significativas en la productividad y la eficiencia operativa.
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    Sistema de detección y notificación de cambios en los hábitos para paciente de la tercera edad
    (2025-05) Pardo Bermudez, Gustavo; Sabogal Gómez, Ernesto
    El propósito de este proyecto surge de la necesidad de las familias y cuidadores de contar con un mayor control sobre los hábitos de las personas con Alzheimer, permitiéndoles identificar eventos atípicos en su rutina diaria. Se diseñó, implementó y probó un sistema capaz de reportar eventos atípicos en la rutina de un adulto mayor. Para ello se usaron tecnologías de adquisición, procesamiento, automatización y visualización de datos. Se empezó por la etapa de adquisición de señal en donde se evaluaron tres requerimientos de diseño con el fin de optimizar el rendimiento energético y la calidad de la señal de salida, Posteriormente se seleccionó un microcontrolador compatible con LoraWan, capaz de enviar la señal con la suficiente potencia de establecer comunicación con el Gateway de la red Helium más cercano. Una vez que los datos llegaron al Gateway de Helium en Internet se integró el servicio de nube Google Cloud para recopilar, almacenar, automatizar los datos. Esta integración permitió alimentar la interfaz web de visualización donde allí se configuró la lógica encargada de enviar las alertas al usuario según el tipo de dato recibido. El sistema logró una detección del 100% de los eventos atípicos con un tiempo de respuesta optimo no mayor a 2 minutos hasta generar la alerta. En cuanto a la comunicación, el sistema alcanzó una tasa de éxito del 80% en la primera conexión a la red Helium sin requerir reintentos de conexión. Además, se garantizó una trazabilidad del 100% en la gestión de los datos, evitando la creación de información redundante a lo largo de los subsistemas que pudiera incrementar el coste de procesamiento y almacenamiento en la nube.
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    Diseño de plantas de comunicaciones para laboratorios remotos de telecomunicaciones empleando SDRs
    (2025-05) Diaz Chaparro, Nathalia Giseth; Diaz Pardo, Ivan Eduardo
    Este proyecto tiene como objetivo la creación y puesta en marcha de una infraestructura de telecomunicaciones para laboratorios a distancia, utilizando software definido por radio (SDR) y GNU Radio, centrada en sistemas de comunicación digitales y análogos. El propósito fundamental es establecer un sistema de comunicación que pueda ser gestionado mediante una interfaz gráfica interactiva en un entorno web, simplificando la ejecución de prácticas de laboratorio en tiempo real. Las actividades estarán enfocadas en la modulación AM, FM, PM, BPSK y QPSK. El ambiente interactivo gráfico se fundamentará en la librería Bokeh, facilitando a los usuarios la modificación de parámetros como el ancho de banda, la ganancia y la frecuencia durante las prácticas. Este proyecto satisface la exigencia de incrementar el acceso y la adaptabilidad de los laboratorios de telecomunicaciones en la Universidad El Bosque.
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    Plataforma de acceso a laboratorios remotos de Ingeniería Electrónica de la Universidad El Bosque
    (2025-05) Montañez Morantes, Wilmer Ferney; Angulo Bellio, Fredis David; Luef De Castro Cuevas, Osberth Cristian; Osberth Cristian, Jairo Hernan
    En este proyecto, se implementa una plataforma de acceso remoto a los laboratorios de Ingeniería Electrónica de la Universidad El Bosque, empleando software libre. Esto permite a los estudiantes realizar experimentos con equipos de laboratorio dentro de la universidad mediante un computador con conexión a la red local. La implementación facilita la realización de prácticas en tiempo real sin necesidad de estar físicamente en los laboratorios, promoviendo un aprendizaje flexible fuera del horario de clases presenciales. Para este propósito, se utiliza la plataforma WebLab Deusto, que permite a los usuarios interactuar directamente con dispositivos físicos a través de una interfaz web. Además, gestiona el acceso de múltiples usuarios y la administración de los recursos de laboratorio configurados en la misma. El desarrollo del proyecto se lleva a cabo en un equipo de cómputo con conexión de red en la universidad, y las verificaciones de funcionamiento y puesta a punto se realizan con laboratorios tipo prototipo para entornos no gestionados, basados en Flask y WebLabLib. Esto garantiza que la conexión remota a los equipos opere satisfactoriamente. Adicionalmente, se elaboran guías de instalación y configuración para que esta versión sea actualizada y escalable a nuevas funcionalidades en el futuro. Estas guías también facilitan el mantenimiento y la reparación en caso de fallas, asegurando la continuidad y evolución de la plataforma
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    Prototipo electrónico vestible para performance telemático In-fluxo
    (2025-02) Sabogal Ramírez, Juan Camilo; De Castro Cuevas, Osberth Cristhian Luef
    El proyecto de "Prototipo electrónico vestible para performance telemático In-fluxo" abordó el diseño y desarrollo de un prototipo electrónico vestible para performances telemáticos, con el objetivo de mejorar la interacción en tiempo real entre artistas ubicados en diferentes locaciones geográficas. El enfoque principal fue la integración de sensores biométricos y actuadores para capturar y procesar parámetros fisiológicos, como la frecuencia respiratoria y cardíaca, y reflejar estos datos en tiempo real mediante retroalimentación visual y táctil. Este trabajo se realizó en el cruce entre las artes escénicas y la ingeniería electrónica, buscando ofrecer una solución innovadora para superar las limitaciones de las plataformas de videoconferencia actuales. El sistema embebido se construyó alrededor del microcontrolador ESP8266, conectado a un conjunto de sensores, como el acelerómetro ADXL335 para la medición de la frecuencia respiratoria y el oxímetro MAX30102 para la frecuencia cardíaca. Los datos capturados fueron procesados y utilizados para activar actuadores, como motores de vibración y LEDs, que proporcionaban señales visuales y táctiles sincronizadas con las condiciones fisiológicas de los artistas en tiempo real. El principal resultado del proyecto fue un prototipo funcional que permitió la sincronización precisa de los artistas a través de una red de comunicación inalámbrica, con una latencia menor a un 1s y una precisión superior al 90% en la captación de datos biométricos. Además, se logró optimizar el consumo energético y mejorar la ergonomía del dispositivo, garantizando la portabilidad y comodidad para los usuarios durante sus performances. Este desarrollo presenta una solución viable para el uso de tecnologías vestibles en el ámbito artístico, abriendo nuevas posibilidades para la interacción en performances remotos.
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    Filtro pasa altas sintonizable integrado en tecnología CMOS de 180nm para circuitos de detección de biopotenciales
    (2024-11) Ibarra Siabato, Santiago; Jaimes Castro, Jhonatan David; Chaparro Moreno, Sergio Andrés; Carrillo Castellanos, Juan José
    La electromiografía (EMG) permite analizar la actividad eléctrica muscular, brindando información clave sobre el control neuromuscular y la biomecánica del movimiento. Su versión de alta densidad (HD-EMG) emplea matrices de más de 200 electrodos para capturar señales detalladas en grandes áreas musculares. Sin embargo, este método plantea retos en términos de costo, tamaño y consumo de energía. En este marco, el Grupo de Investigación en Electromagnetismo, Salud y Calidad de Vida diseñó un circuito integrado (CI) destinado a la obtención de señales EMG, subrayando la importancia de modificar el diseño para también recoger señales de electroencefalografía (EEG) y electrocardiografía (ECG). Este proyecto de ingeniería aborda este reto mediante el diseño de un filtro pasa altas sintonizable, integrado en tecnología CMOS de 180nm, orientado a la extracción de señales de HD-EMG, EEG y ECG. El filtro tiene como objetivo eliminar los componentes parásitos de baja frecuencia, generados, entre otros, por el acoplamiento capacitivo entre el electrodo y la piel del paciente. Si bien el filtro consta de un circuito integrador conectado en el lazo de realimentación de un Amplificador de Instrumentación (INA), en este proyecto se presenta solo el diseño y layout del bloque integrador mencionado. El circuito diseñado garantiza un error de sintonización menor al 20% mediante un ajuste de corriente binario, orientado a corregir las desviaciones causadas por variaciones PVT. Lo anterior, con un consumo de corriente promedio de 4.19 μA y un nivel de ruido referido a la entrada de 1mV. El layout del CI ocupa un área de 312.095 μm x 313.86 μm, y aunque la fabricación no es un objetivo del proyecto, el diseño pasó exitosamente la verificación de las reglas de diseño del proceso de fabricación, y la verificación layout versus esquemático, lo que permite su eventual fabricación.
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    Filtro pasa bajas sintonizable integrado en tecnología CMOS de 180 nm para circuitos de detección de biopotenciales
    (2024-11) Riveros Cortes, Natalia; Rodriguez Mogollon, Erika; Chaparro Moreno, Sergio Andres; Carrillo Castellanos, Juan Jose
    El siguiente documento presenta el desarrollo del diseño de un filtro pasa-bajos de segundo orden en tecnología CMOS de 180nm para procesar señales biomédicas de EMG, ECG y EEG. Inicialmente, el grupo de investigación "Electromagnetismo, Salud y Calidad de Vida" de la Universidad El Bosque desarrolló un chip de electromiografía (EMG) con un filtro pasa-bajos de primer orden. Durante las pruebas, se identificó que el filtro actual no satisface los requisitos para procesar señales de EEG y ECG, lo que llevó a la propuesta de una nueva versión del sistema. El circuito diseñado permite ajustar dinámicamente la frecuencia de corte a 500 Hz, 150 Hz y 100 Hz para cada tipo de señal, mediante diferentes configuraciones de capacitores que son controladas a partir de pass gates usando un código binario. Esta configuración permite eliminar ruido y preservar la información diagnóstica, logrando alta precisión en la sintonización y robustez ante variaciones de proceso y temperatura, mejorando así el análisis de biopotenciales en aplicaciones médicas y disminuyendo el área física del circuito integrado. El filtro presentado en este documento permite la sintonización de dichas frecuencias de corte, teniendo en cuenta variaciones en el proceso de fabricación, la temperatura, y el voltaje de alimentación. En adición, se diseñó el layout del circuito utilizando técnicas reconocidas para garantizar la simetría en el comportamiento eléctrico de los transistores, garantizando un rendimiento confiable a lo largo de diferentes muestras del circuito, además de un placement (disposición en el espacio) adecuado de los dispositivos de tal forma que se optimicé el área ocupada. El layout diseñado cumple reglas de diseño DRS y la verificación layout versus esquemático LVS.
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    Circuito analógico integrado en tecnología CMOS de 180nm para multiplexación de canales de electromiografía de alta densidad
    (2024-11) Jimenez Mojica, Andres Julian; Navarrete Rojas, Alejandro; Chaparro Moreno, Sergio Andres; Carrillo Castellanos, Juan Jose
    En este proyecto de ingeniería se presenta el diseño de un multiplexor de 8 entradas para electromiografía de alta densidad (HD-EMG). El proceso de diseño incluyó la selección de los diferentes circuitos para implementar la función deseada y el dimensionamiento de sus transistores. Posteriormente, se realizó el diseño del layout y las verificaciones de las reglas de diseño (DRC) y layout vs esquemático (LVS). El circuito integrado resultante se integrará como una etapa en la segunda versión del chip de adquisición de señales de biopotenciales para HD-EMG, desarrollado por el grupo de investigación Electromagnetismo, Salud y Calidad de Vida de la Universidad El Bosque. La primera versión de este chip encontró un problema durante la implementación, el número limitado de pines disponibles no permitía el funcionamiento completo del sistema al no tener suficientes pines para todas las entradas y salidas, de esta problemática surge la necesidad de agregar una etapa de multiplexación al sistema con el objetivo de disminuir la cantidad de pines necesarios. La nueva versión del chip contará con canales de filtrado y amplificación de biopotenciales, un multiplexor analógico, un ADC y una etapa de control. El multiplexor fue diseñado para manejar 8 señales provenientes de canales de electromiografía, garantizando una pérdida de señal a la salida no superior al 5% de la señal de entrada seleccionada, asumiendo una resistencia de carga de 100 kΩ. Cuenta con un sistema de selección de salida que permite elegir cuál de los 8 canales de multiplexación transmite la señal, utilizando un código binario de 3 bits. El diseño del multiplexor asegura una velocidad de transición entre canales de 125 μs y un tiempo de establecimiento de la señal de máximo 1.25 μs.
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    Diseño de amplificadores operacionales CMOS usando redes neuronales
    (2024-11) Ferro Durán, Silvana; Muñoz Cufiño, Sergio Andrés; Chaparro Moreno, Sergio Andrés
    El diseño de circuitos integrados analógicos, como los amplificadores operacionales, requiere significativamente más tiempo y esfuerzo que el diseño de circuitos digitales debido a su complejidad y a la falta de automatización en su proceso de desarrollo. Esto crea la necesidad de estrategias que simplifiquen y optimicen el diseño de amplificadores, facilitando la selección de múltiples parámetros interdependientes. En este trabajo se propone un enfoque para el diseño de amplificadores operacionales CMOS mediante redes neuronales, aplicándolo a dos topologías específicas: el amplificador operacional cascodo telescópico y el amplificador operacional cascodo doblado. Enmarcado en el área de la microelectrónica, el proyecto culmina con el layout de uno de los diseños generados por la red neuronal para el amplificador cascodo telescópico. Durante el desarrollo, se emplearon tres conjuntos de datos para entrenar la red neuronal, permitiendo comparar el rendimiento al utilizar parámetros de desempeño tanto lineales como logarítmicos. Los resultados muestran que los parámetros lineales ofrecen mejores resultados en términos de menor error, en comparación con los logarítmicos, para métricas como el CMRR, el PSRR y la ganancia.
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    Sistema de predicción de ataques epilépticos focales
    (2024-11) Casallas Sanchez, Paula Andrea; Vargas Cuestas, David Santiago; Lizarazo, Juan Carlos
    La epilepsia es una condición neurológica que afecta a millones de personas a nivel mundial y plantea importantes desafíos debido a la imprevisibilidad de sus crisis, las cuales pueden causar caídas, lesiones y otras complicaciones. Estudios recientes han revelado que ciertos cambios fisiológicos, como las fluctuaciones en la actividad cerebral y las variaciones en la frecuencia cardíaca, pueden preceder a las crisis epilépticas. Inspirado en estos hallazgos, este proyecto ha desarrollado un sistema innovador que predice ataques epilépticos focales. Actualmente, el sistema ha logrado un funcionamiento óptimo, capaz de monitorear en tiempo real tanto la actividad cerebral como los signos vitales del paciente, identificando patrones de riesgo asociados con crisis epilépticas. Este sistema emite alertas anticipadas, lo cual permite a los pacientes y a sus cuidadores tomar medidas preventivas con anticipación, promoviendo la seguridad y autonomía del paciente. La implementación de esta tecnología representa un avance en el control de la epilepsia, minimizando la incidencia y gravedad de las crisis y mejorando significativamente la calidad de vida de los afectados.
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    Interfaz-cerebro computadora para el control de agarre prensil cilíndrico de una prótesis de mano derecha
    (2024-11) Guzmán Arciniegas, Jorge Alberto; Jiménez Jiménez, Santiago; Lizarazo, Juan Carlos; Bonilla, Fidel Mauricio
    El proyecto Interfaz-Cerebro Computadora para el Control de Agarre Prensil Cilíndrico de una Prótesis de Mano Derecha, elaborado en la Universidad El Bosque, se centró en el desarrollo de una interfaz cerebro-computadora (BCI) no invasiva para usuarios con amputaciones transradiales. El enfoque específico fue el uso de señales EEG con el objetivo de identificar una tarea de imaginación motora para controlar una prótesis de mano derecha, permitiendo realizar un agarre prensil cilíndrico, esencial para muchas actividades diarias. Fue posible realizar el procesamiento de las señales Mu y Beta para la identificación y decodificación de la tarea de imaginación motora, mediante el análisis de la densidad espectral de potencia para generar los comandos de control sobre el actuador de la prótesis. Aunque el subsistema de adquisición de EEG nativo no logró captar señales en el rango esperado de 0.1 Hz a 50 Hz debido a problemas en las frecuencias de corte y acoples entre etapas, se propuso un rediseño que ajusta el factor de calidad Q del filtro Notch y elimina los acoples problemáticos, permitiendo un ancho de banda adecuado para la aplicación verificado mediante simulaciones. En el desarrollo del proyecto se muestran los cálculos, simulaciones, y diagramas de flujo realizados para los componentes de hardware y software del sistema.
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    Sistema para la medición de parámetros electrónicos en semiconductores (Paramcheck)
    (2025-01) Carrillo Martinez, Jose Luis; Ariza Guerrero, Holman Alexander; Sabogal Gomez, Ernesto
    La problemática de este proyecto radica en la falta de herramientas accesibles para medir parámetros clave de componentes semiconductores, como diodos y transistores, agravada por variaciones en los procesos de fabricación y la proliferación de dispositivos falsificados en el mercado. Esto representa un obstáculo para el diseño de circuitos electrónicos, ya que los valores reportados en las hojas de datos (datasheets) no siempre coinciden con el comportamiento real de los dispositivos en condiciones operativas. La incertidumbre sobre los parámetros puede generar diseños menos fiables, lo que destaca la necesidad de herramientas de medición precisas y accesibles. Aunque existen métodos y dispositivos para caracterizar estos parámetros, los sistemas de medición disponibles son costosos y no siempre accesibles para los diseñadores, lo que compromete el rendimiento y la fiabilidad de los sistemas electrónicos en aplicaciones donde la precisión es crucial. En este contexto, el proyecto se enfocó en el desarrollo de un sistema autónomo que permita medir y analizar parámetros específicos de semiconductores, como el voltaje de ruptura (Vz) en diodos Zener, el voltaje directo (Vf) en diodos comunes, y la ganancia de corriente (β) en transistores bipolares. La meta fue crear una herramienta accesible y robusta que permita a los usuarios obtener lecturas reales de los componentes provenientes de distintas fuentes y lotes. Durante el desarrollo del proyecto, se llevaron a cabo pruebas y simulaciones para validar el sistema y su precisión en la medición de los parámetros clave. El principal resultado del proyecto fue un sistema que ofrece a los ingenieros una forma de verificar el desempeño de los componentes sin depender de instrumentación externa. Esto representa una solución práctica para entornos de diseño y prueba, donde la verificación de componentes es fundamental para garantizar el correcto funcionamiento de circuitos electrónicos en aplicaciones experimentales y de enseñanza.
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    Diseño e implementación de un guante para la rehabilitación del miembro superior
    (2025-01) Murcia Chivatá, Andrés Felipe; Sánchez Pinzón, Emilio Alejandro
    Este proyecto se enfoca en brindar una herramienta de apoyo para los profesionales de la salud en fisioterapia, facilitando la evaluación del progreso de los pacientes que tienen limitaciones en el funcionamiento adecuado de su miembro superior. Para ello, se diseña un sistema compuesto por: Un guante que por medio de servomotores ayuda a realizar los movimientos de flexión y extensión de los dedos de la mano del paciente, un circuito electrónico que mide el consumo de corriente de los servomotores, con el objetivo de detectar posibles variaciones de corriente provocadas por la fuerza de oposición que puede presentarse debido a la rigidez muscular que presente el miembro en cuestión. Para permitir que el fisioterapeuta evalúe el estado y progreso del proceso de rehabilitación, las variaciones de corriente indican cambios en la rigidez muscular y el esfuerzo realizado por el paciente. Esto se debe a que una mayor rigidez muscular requiere un esfuerzo mayor por parte del paciente para ejecutar los movimientos de flexión y extensión. El prototipo que se presenta se controla empleando un microcontrolador ESP32, el cual requiere estar conectado a una red WI-FI para enviar los datos a una plataforma IoT, de esta manera se facilita el análisis y la visualización de la información en tiempo real. Además, con el propósito de garantizar un funcionamiento seguro, el sistema cuenta con un circuito electrónico de protección de sobrecorriente. Con el presente proyecto se pretende ofrecer una solución innovadora que motive a los pacientes a continuar con su proceso de rehabilitación y que proporcione una evaluación objetiva sobre el progreso del paciente al tratamiento de rehabilitación.
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    Semiconductor parameter extractor
    (2025-01) Valero Alejo, Johan Sebastian; Sabogal Gomez, Ernesto
    El proyecto desarrollado consistió en el diseño y simulación de un sistema de prueba para evaluar las características eléctricas de semiconductores como diodos, transistores BJT y MOSFET. Este sistema permitió medir parámetros críticos, incluyendo el voltaje de umbral, voltaje de ruptura, ganancia de corriente y voltaje de saturación. La metodología implementada incluyó el diseño de circuitos de prueba, simulaciones con software especializado y análisis comparativo con las especificaciones de los datasheets. Los resultados destacaron la precisión del sistema propuesto. Por ejemplo, el voltaje forward del diodo 1N4148 fue de 669 mV, dentro del rango esperado de 0.7 V. Para el diodo Zener 1N4733A, el voltaje de ruptura medido fue de 5.077 V, con un error mínimo de 0.023 V respecto al datasheet. Asimismo, el MOSFET IRLZ44N presentó un voltaje de umbral de 3.65 V, cumpliendo con el rango especificado. Finalmente, la ganancia de corriente del transistor 2N3904 se midió en 68.5, validando su conformidad con los valores estándar. El sistema demostró ser una herramienta eficiente para identificar discrepancias entre las especificaciones de los componentes y los valores reales, lo que facilita la detección de fallos de fabricación o falsificación. Este desarrollo tiene aplicaciones potenciales en sectores que requieren alta confiabilidad, como la industria médica y la aviación.
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    Diseño de un sistema de prueba para componentes semiconductores
    (2025-01) Vasquez Mora, Nicolas Arturo; Pulido Guauta, Diego Alejandro; Ariza, Holman
    En la actualidad en la industria electrónica, uno de los principales problemas es la variabilidad en la calidad de los componentes semiconductores, como diodos, transistores y MOSFET. Esto se ha vuelto más complicado con la presencia de componentes falsificados o defectuosos, que no cumplen con las especificaciones indicadas por los fabricantes, estos componentes problemáticos pueden generar fallos o un rendimiento deficiente en los circuitos, lo cual es especialmente crítico en aplicaciones donde la precisión es esencial. Para enfrentar este desafío, se diseño un sistema automatizado que permite medir los parámetros clave de estos componentes, como la tensión directa de los diodos o la ganancia de los transistores. Al comparar estos valores con los datos del fabricante, se puede identificar rápidamente si un componente es defectuoso o falso. De esta manera, el sistema no solo mejora la calidad y fiabilidad de los circuitos, sino que también ayuda a garantizar que los componentes utilizados sean realmente los adecuados para cada aplicación.
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    Sistema de medición precisa para la caracterización de parámetros en diodos, transistores BJT y MOSFET
    (2025-01) Leon Cardenas, Jhon Sebastian; Reay Arero, Edicson Antonio; Garcia Triana, Jairo Hernan; Sabogal Gomez, Ernesto
    Se desarrolló un sistema de medición con exactitud para la caracterización de parámetros eléctricos en semiconductores, específicamente diodos, BJT (unión bipolar) y MOSFET. Para cada tipo de semiconductor, se midió el voltaje forward y voltaje de ruptura en diodos; VBE(on) y la ganancia Beta en transistores BJT tipo NPN; así como el VGS(th) y RDS(on) en transistores MOSFET de canal N. El diseño del sistema se basó en el desarrollo de un circuito, capaz de utilizar diferentes fuentes de corrientes constantes dependiendo del tipo del semiconductor a medir. Se emplearon fuentes de corriente de 20 mA para diodos, 200 mA para medir RDS(on), 250 µA para VGS(th) y 200 µA para la medición de Beta. Durante el desarrollo se integró un microcontrolador con el propósito de adquirir y mostrar en tiempo real los parámetros registrados, optimizando así los procesos de validación y selección de dispositivos. Principalmente, se obtuvo un sistema funcional que permite obtener mediciones exactas, permitiendo la validación de los valores técnicos reales de cada semiconductor independientemente del lote de fabricación.
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    Sistema electrónico para la medición de parámetros en diodos y transistores
    (2025-01) Rojas Montoya, Jeison Stiven; Pinilla Hernandez, Andres Felipe; Garcia Bello, Fredy Rolando; Sabogal Gómez, Ernesto
    El proyecto aborda la discrepancia entre los valores teóricos especificados por los fabricantes en las hojas de datos de componentes electrónicos y los valores reales obtenidos, así como la incidencia de falsificaciones y defectos de fabricación que afectan el desempeño de los circuitos electrónicos. Se desarrolló un sistema de medición y control automatizado para caracterizar dispositivos semiconductores, específicamente diodos y transistores BJT y MOSFET. El sistema integra un módulo de ajuste de voltaje controlado y un circuito de retroalimentación que permite capturar, registrar y analizar los datos medidos en cada componente con alta precisión. Entre los resultados más destacados se encuentran la determinación de parámetros como el voltaje umbral (Vf) con una precisión del ±0.5% y el voltaje de ruptura (Vz) con un margen de error del ±1% en diodos. Para los transistores BJT, se caracterizó el parámetro de ganancia de corriente (hFE) con una precisión del ±2% y el voltaje de saturación (VCE(sat)) con un error del ±1.5%. En los transistores MOSFET, se logró medir el voltaje umbral (VGS(th)) con una precisión del ±0.5% y la resistencia de encendido (RDS(on)) bajo condiciones controladas, con un margen de error inferior al ±2%. De esta manera, el sistema proporciona al usuario una caracterización detallada y confiable de los componentes, facilitando la evaluación de su calidad y desempeño en aplicaciones electrónicas.
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    Sistema de análisis experimental y verificación de parámetros en semiconductores: enfoque en diodos, transistores BJT y transistores MOSFET
    (2025-01) Jaime Villa, Nicolás; Mora Cely, Diego Armando; Ariza Guerrero, Holman Alexander; Sabogal Gómez, Ernesto
    El documento presenta el diseño de un sistema de verificación orientado a evaluar distintos parámetros específicos de componentes electrónicos, entre ellos transistores BJT en configuraciones NPN y PNP, además de diversos tipos de diodos, como Zener, rectificadores, LEDs y Schottky, así como transistores MOSFET de canal P y canal N. El propósito del sistema fue proporcionar a los usuarios de estos componentes una herramienta capaz de obtener mediciones precisas de los parámetros esenciales de cada uno de ellos. El sistema se diseñó con el enfoque de colocar un dispositivo de prueba, medirlo y generar la gráfica precisa muy parecida a la que se genera cuando se observa las hojas de datos de cada uno de estos componentes. Esta característica busca proveer una representación visual al usuario, facilitando así la comparación entre sus mediciones reales y las especificaciones de fábrica. Con ello, el sistema pretendió proveer una forma sencilla y completa para que cualquier persona pueda entender que características tiene su componente específico.
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    Diseño electrónico para la verificación de parámetros en dispositivos semiconductores BJT, MOSFET de enriquecimiento y diodos
    (2025-01) Castro Rojas, Hernán Mauricio; Pai, Juan David; Puerto Acosta, Jorge Andrés; Sabogal Gómez, Ernesto
    Este proyecto se centró en desarrollar un sistema autónomo para la medición y verificación de parámetros críticos en dispositivos semiconductores como diodos rectificadores, diodos Zener, transistores MOSFET y BJT. La ingeniería aplicada consistió en diseñar una herramienta independiente que, sin necesidad de instrumentación externa, permita visualizar los resultados de las mediciones en tiempo real a través de una pantalla integrada. El enfoque general del proyecto radica en la comparación de los parámetros medidos en dispositivos electrónicos con los valores de referencia proporcionados por los fabricantes. El problema abordado se refiere a la discrepancia entre los valores teóricos que figuran en las hojas de datos de los dispositivos semiconductores y los valores reales que se obtienen en las mediciones de dichos componentes. Esta variación se observa en dispositivos como diodos, transistores bipolares (BJT) y MOSFET, y afecta parámetros críticos como el voltaje directo (Vf) de un diodo, la ganancia de corriente (Hfe) en BJTs, el voltaje de saturación colector-emisor (Vcesat), el voltaje de umbral puerta-fuente (Vgsth) en MOSFET, la resistencia de encendido drenador-fuente (RDSon) y el voltaje de ruptura (Vz) de diodos Zener. Las causas de estas discrepancias incluyen la proliferación de componentes falsificados que no cumplen con los estándares de calidad y defectos resultantes de manipulación o almacenamiento inadecuados, lo que puede comprometer el rendimiento y la fiabilidad en aplicaciones finales. El desarrollo técnico del proyecto abarcó el diseño electrónico detallado, incluyendo la selección de componentes, el análisis de circuitos y la definición de rangos de operación y comportamientos específicos para cada parámetro medido. Se definieron márgenes de error específicos, como ±0.3V para el voltaje de umbral en MOSFETs (Vgsth) y ±10mΩ para la resistencia de encendido (RDSon), garantizando precisión en las mediciones y cumpliendo con exigentes requisitos funcionales. Aunque se realizaron simulaciones de validación, el objetivo principal fue implementar un sistema robusto que permita la verificación confiable de componentes semiconductores en entornos industriales o académicos.
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    Evaluación de parámetros eléctricos en semiconductores mediante un sistema autónomo de medición
    (2025-01) Avila Agudelo, Juan Pablo; Pedraza Aranguren, Laura Alejandra; Garcia Bello, Fredy Rolando
    La incertidumbre sobre el estado funcional de diodos y transistores, así como la discrepancia entre los valores reportados por los fabricantes y el desempeño real de estos dispositivos, evidencia la necesidad de herramientas capaces de determinar con precisión sus parámetros reales. En respuesta a este desafío, se desarrolló un sistema autónomo diseñado para medir parámetros esenciales como el coeficiente Beta (β), el voltaje de conducción directa y el voltaje de ruptura en diodos, además del voltaje compuerta-fuente y la resistencia en estado de conducción en MOSFETs. Este sistema incorpora funcionalidades avanzadas que aseguran mediciones precisas y confiables, dentro de rangos y resoluciones adecuadas para reflejar el comportamiento real de los componentes electrónicos. Durante su diseño, se implementaron módulos específicos que permiten identificar discrepancias frente a los valores nominales, mejorando así la caracterización de los dispositivos. Una de las principales ventajas del sistema radica en su capacidad para evaluar semiconductores con alta precisión, facilitando su uso en aplicaciones electrónicas más confiables y eficientes. Aunque se identificaron algunas variaciones menores en ciertos parámetros, el proyecto representa un importante paso hacia la optimización de la medición de semiconductores. Este avance abre camino para futuras mejoras y la ampliación de su uso en contextos industriales y académicos.