Investigaciones

Prof. Aida Berríos

La profesora Aida Berríos está actualmente creando manuales de laboratorio para los cursos de Electrónica Intermedia y Avanzada. El año pasado creó un manual con experimentos para conectar circuitos electrónicos al puerto paralelo de una computadora a través de una tarjeta electrónica. Este manual está disponible en el portal de Internet del Laboratorio de Investigación en Electrónica del Departamento, en la dirección http://esdlab.uprb.upr.edu.

Prof. Ismael Jiménez

El profesor Ismael Jiménez está trabajando por segundo año consecutivo en un proyecto que se titula “Desarrollo de un Módulo Educativo de Comunicaciones para el Programa de Tecnología de Ingeniería Electrónica”. El proyecto consiste en desarrollar módulos educativos para ilustrar conceptos de transmisores incluyendo osciladores y modulación AM y FM.

Prof. Jorge A. Ramón

El profesor Jorge A. Ramón está trabajando actualmente en un proyecto llamado “Implementación de la tecnología de Aparatos Lógicos Programables (PLDs) en los Laboratorios de Electrónica”. El proyecto consiste en crear varios ejercicios de laboratorio para permitir el que los estudiantes aprendan a programar y utilizar PLDs. Un PLD consiste de un arreglo (array) de compuertas lógicas (AND-OR-INV y Flip-Flops) que son programables. Esto significa que el usuario puede crear una función lógica o un patrón secuencial a través de programado en una computadora y luego transferir o quemar la función o patrón en el PLD. La mejor característica de los PLDs es que éstos pueden ser reprogramados si ocurriese un error o si el usuario deseara implementar otra función o patrón. Los ejercicios serán usados en los cursos de laboratorio de Electrónica Digital I y II.

Prof. Juan H. Sánchez, Ph.D.

El profesor Sánchez recientemente adquirió los últimos componentes necesarios para completar la creación de un Laboratorio para el Diseño de Circuitos Integrados (IC) en el Departamento de Electrónica de la UPRB. El laboratorio actualmente cuenta con dos computadoras personales (PCs) y el siguiente programado para diseño de circuitos integrados: Cadence PSpice, Cadence Layout, y Tanner Tools Pro. Cadence PSpice se usa para diseñar y simular el IC, y Layout se usa para diseñar tarjetas impresas para circuitos (PCBs). El programado Tanner Tools Pro se usa para hacer el diseño físico de los IC’s. Los tres programados incluyen una serie de librerías con componentes análogos, digitales y mixtos. Durante las etapas de establecimiento del laboratorio se contrato a Nelson Rolón, estudiante sub-graduado del Departamento de Electrónica, para asistir al Dr. Sánchez en las tareas necesarias. Al estudiante se le pagó un estipendio con fondos federales a través del programa Alliance for Minority Participation (AMP) de la Universidad de Puerto Rico. Mientras completaba las tareas asignadas, el estudiante decidió que al terminar el Bachillerato en Ciencias en Tecnología de Ingeniería Electrónica, continuaría estudios conducentes al Bachillerato y Maestría en Ciencias en Ingeniería Eléctrica. De esta manera podría conducir más investigaciones en esta área de circuitos integrados.
El laboratorio le permitirá a estudiantes sobresalientes del Departamento a participar en investigaciones de electrónica avanzada y proyectos de desarrollo de productos. En el futuro, los servicios y recursos del Laboratorio de Diseño y Fabricación de Circuitos Integrados se harán disponibles a otras universidades, la industria y a individuos interesados en desarrollar soluciones con circuitos integrados. El proceso completo de diseño y fabricación de un IC puede tomar entre seis a doce meses, dependiendo de la complejidad del circuito.
El Dr. Sánchez está actualmente desarrollando un programa de computadoras para la asignación de cursos, salones y profesores. Sus intereses de investigación incluyen diseño de circuitos integrados análogos y digitales, electrónica avanzada, sistemas de control y PLCs, y programación de aplicaciones de computadoras y el Web.

Dr. Ricardo Mediavilla y Prof. Daniel Chéverez

Por segundo año consecutivo, el Dr. Ricardo Mediavilla y el Prof. Daniel Chéverez están colaborando en un proyecto llamado “Preparación de Técnicos de Electrónica Altamente Competitivos en Tecnologías de Manufactura, Comunicaciones e Informática”, el cual está siendo patrocinado por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF, por sus siglas en inglés.). Los fondos disponibles para el proyecto son $295,744 para el primer año, $320,747 para el segundo, y $277,000 para el tercero y ultimo año. Ambos profesores sirven como co-investigadores principales del proyecto. El proyecto está siendo dirigido y coordinado por el Centro de Recursos para Ciencia e Ingeniería de la Administración Central de la Universidad de Puerto Rico.

Como parte del proyecto, se está desarrollando un módulo interactivo titulado “Matemáticas Aplicadas a la Electrónica”. El proceso de aprendizaje en los cursos de electrónica es más difícil cuando el estudiante tiene deficiencias en matemática básica. En la mayoría de los casos, estas deficiencias vienen arrastrándose desde la escuela superior. El módulo tiene varios propósitos:

1. Presentar de una manera interactiva conceptos matemáticos usados en la educación de la electrónica.
2. Servir de referencia o curso de repaso de matemáticas hasta el nivel de pre-cálculo. Por esta razón, el módulo es relevante a la mayoría de las disciplinas relacionadas a las ciencias, matemáticas, ingeniería, y tecnología.
3. Exponer al estudiante a problemas de electrónica en los cuales los conceptos matemáticos aprendidos sean utilizados.

El módulo está basado en el uso de recursos de multimedios y la filosofía de enseñanza constructivista, en la cual el usuario aprende haciendo e interactuando. El módulo le provee al usuario la oportunidad de interactuar con una serie de ejemplos y ejercicios en un ambiente tranquilo en el cual pueda crear un número ilimitado de ejemplos. El usuario puede escoger valores y coeficientes de ecuaciones y la magnitud y ángulo de vectores, y el módulo automáticamente muestra los resultados actualizados y/o gráficas correspondientes a los nuevos parámetros. Como parte de los esfuerzos de aprendizaje a distancia, el módulo está disponible como parte de un portal de Internet el cual se puede accesar remotamente o en CD-ROM para aquellos estudiantes que no tienen acceso a la Internet.

El proyecto también les permite a los estudiantes el participar en internados en varias compañías relacionadas a la electrónica, y provee los fondos necesarios para pagarles un salario a razón de $6.15 la hora. También hay fondos en el proyecto para el desarrollo profesional de la facultad de Electrónica a través de talleres y seminarios.

Otros módulos que se están desarrollando para el proyecto incluyen Controladores Lógicos Programables (PLCs), Microprocesadores, búsqueda de fallas en equipo electrónico, neumática, y redes de computadoras. Como parte del proyecto, se compró un servidor y licencias para Blackboard. El nuevo servidor está localizado en UPR-Aguadilla, y la facultad de UPR-Bayamón participante del proyecto lo puede accesar remotamente. Algunos de los talleres que se han ofrecido incluyen temas de Blackboard, Macromedia Flash y Authorware.

El proyecto también permitió la adquisición de quince licencias para Multi-Sim, el cual es un programado para simular circuitos electrónicos. Este lo utilizan estudiantes matriculados en una extensa cantidad de cursos, desde cursos básicos como Teoría de Circuitos, hasta cursos avanzados como Electrónica Avanzada.
El portal de internet del proyecto se encuentra en: http://www.prate.uprag.edu.

Profesores Ismael Sánchez y Jorge A. Ramón

Los Profesores Ismael Sánchez y Jorge A. Ramón han estado desarrollando un sistema de votación electrónica para ser usado en la sala del Senado Académico de la UPRB. Este sistema cuenta e inmediatamente informa los resultados de las votaciones de los miembros del senado durante sus sesiones. El sistema utiliza una computadora personal (PC) conectada a un codificador/ decodificador (CODEC), los cuales componen la unidad de control del sistema de votación. También se desarrollaron unidades remotas que implementan un módulo de teclado y una pantalla sencilla. Estas unidades le permiten al Senador emitir su voto desde su asiento. La unidad remota también utiliza un CODEC para transmitir el voto.

La computadora utiliza un programado en Visual Basic para manejar el proceso de votación. El programa cuenta los votos y muestra los resultados gráficamente. Hasta un máximo de siete alternativas (opciones) pueden ser manejadas por el sistema. Los resultados incluyen la cantidad de votos recibidos y una representación del porcentaje de votos para cada una de las opciones. Una vez que todos los votos han sido contados y se han generado los resultados y gráficas, el programa permite que se impriman los resultados en papel.
Los profesores Ramón y Sánchez presentaron el proyecto con cinco terminales de votación en el Cuarto Congreso de Investigación y Creación Académica de la UPRB en abril del 2002. Al sistema de votación se le hizo una prueba el pasado mes de diciembre durante una reunión del Senado Académico de la UPRB, donde había 25 senadores presentes. Los senadores llevaron a cabo una votación y el sistema recibió y procesó los votos y contabilizó los resultados en apenas 90 segundos. El proceso de votación se repitió para propósitos de verificación y se obtuvieron los mismos resultados que en la vez anterior.

Profesores Ismael Sánchez y Aida Berríos

Durante el año académico 2001-02, los Profesores Ismael Sánchez y Aida Berríos trabajaron en conjunto para desarrollar y establecer un laboratorio de tecnología surface mount (SMT). El objetivo fue el desarrollar la habilidad y exponer a los estudiantes al diseño y fabricación de circuitos electrónicos usando la tecnología SMT, la cual está actualmente en amplio uso en la industria.
Esta tecnología permite la colocación de componentes electrónicos bien pequeños en la superficie de una tarjeta electrónica impresa (PCB), reduciendo así el tamaño físico del circuito. Los profesores entienden que es esencial el que los estudiantes de Electrónica practiquen con esta tecnología mientras están estudiando para así asegurar una mejor preparación para empleos en la industria de la electrónica.
El laboratorio tiene el equipo necesario para el diseño, fabricación, y pruebas de prototipos usando componentes SMT. La Facultad y los estudiantes del departamento se beneficiarán del laboratorio al permitirle el realizar investigaciones y estudios con prototipos más avanzados, y poder trabajar en proyectos en colaboración con la industria.