Técnicas de Diseño y Solución de Problemas en Sistemas Electrónicos

Power Cycling: Reinicio de Dispositivos Electrónicos

El "power cycling", o ciclo de encendido, es el proceso de apagar y encender un dispositivo electrónico, como una computadora, para reiniciarlo. Este proceso se realiza por varias razones, como:

• Reiniciar los parámetros de configuración del dispositivo.
• Recuperar el dispositivo de un estado de inactividad o bloqueo.
• Restablecer la actividad de la red en un módem.

El "power cycling" suele ser uno de los primeros pasos en la resolución de problemas de un dispositivo.

Transferencia de Carga Electrostática

La transferencia de carga electrostática ocurre cuando la carga se mueve de un cuerpo a otro. Existen diferentes modelos para describir este fenómeno:

• Modelo del Cuerpo Humano (HBM): (2kV - 15kV)
• Modelo de Máquina (MM): (1V - 1kV)
• Modelo de Dispositivo Cargado (CDM): (100V - 2kV)

Estructura de una Patente

Una patente se compone de las siguientes secciones:

• Información bibliográfica: Incluye datos como el inventor, propietario, fecha de presentación y clase tecnológica.
• Resumen: Breve descripción de aproximadamente 150 palabras que facilita la búsqueda de la patente.
• Descripción: Detalla el estado de la técnica, el problema que la invención resuelve y una explicación de cómo realizar la invención.
• Reivindicaciones: Definen el alcance de la protección legal de la patente.
• Dibujos: Ilustran las reivindicaciones y la descripción.

Fabricación por Deposición de Material Fundido (FDM)

En el caso de objetos con voladizos, el método FDM puede ser más lento, ya que los voladizos deben realizarse en otro material, como cera, que pueda fundirse a una temperatura más baja que el polímero. Además, la precisión puede ser menor en comparación con otros métodos.

Acoplamiento Inductivo

El acoplamiento inductivo ocurre cuando un cable perturbador y un cable víctima interactúan a través de un campo magnético. El nivel de perturbación depende de las variaciones de corriente (di/dt) y de la inductancia de acoplamiento mutuo.

El acoplamiento inductivo aumenta con:

• La frecuencia (la reactancia inductiva es directamente proporcional a la frecuencia: XL = 2πfL).
• La distancia entre los cables y la longitud de los cables que corren en paralelo.
• La altura de los cables en relación con el plano de referencia (tierra).
• La impedancia de carga del cable o circuito perturbador.

Medidas para Reducir el Acoplamiento Inductivo

• Limitar la longitud de los cables que corren en paralelo.
• Aumentar la distancia entre el cable perturbador y el cable víctima.
• Conectar a tierra una de las extremidades de los blindajes de los dos cables.
• Reducir el dv/dt del perturbador aumentando el tiempo de subida de la señal (usando resistores en serie o resistores PTC en el cable perturbador, o juntas de ferrita en los cables).

Indicadores de Encendido y Apagado

• ON: Color verde, perfil empotrado o con llave, función única en controles local/remoto, circuito normalmente abierto.
• OFF: Color rojo, perfil saliente, función múltiple en controles local/remoto, circuito normalmente cerrado.

Campos Electromagnéticos: Campo Cercano y Lejano

• Campo lejano: Distancia de propagación > λ/2π. El campo eléctrico y el magnético se atenúan proporcionalmente y están a 90º entre ellos.
• Campo cercano: Distancia de propagación < λ/2π. Dependiendo de la fuente, uno de los dos campos predominará sobre el otro, atenuándose en mayor proporción.

Metodologías de Diseño en Ingeniería

Diseño Sistemático

El diseño sistemático implica la aplicación de reglas específicas para establecer procesos de diseño que permitan obtener el producto deseado.

Diseño Bottom-Up

El flujo de diseño comienza con los componentes o subcircuitos más básicos hasta alcanzar el diseño completo.

Ventajas: Diseño basado en los elementos disponibles.

Inconvenientes: La validación del diseño, comprobando el cumplimiento de todos los requerimientos, solo es posible al final del proceso.

Diseño Top-Down

El flujo de diseño comienza con el sistema completo como un único bloque, que luego se divide en subsistemas cada vez menos complejos.

Ventajas: Permite asegurar continuamente el cumplimiento de las especificaciones.