Herramienta computacional de uso pedagógico para el modelamiento de los transistores de unión bipolar BJT
Palabras clave:
Herramienta computacional, transistor de unión bipolar, modelamiento, proceso de aprendizaje, apoyo docente, Matlab.Resumen
Resumen
El 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.
Abstract
The 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 Electronic
Engineer 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, matlab
Resumo
O 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.
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