Programa de estudios de electrónica y comunicaciones de GATE

Código de asunto: EC

Estructura del curso

Secciones / Unidades	Temas
Section A	Engineering Mathematics
Unidad 1	Álgebra lineal
Unidad 2	Cálculo
Unidad 3	Ecuaciones diferenciales
Unidad 4	Análisis vectorial
Unidad 5	Análisis complejo
Unidad 6	Métodos numéricos
Unidad 7	Probabilidades y estadísticas
Section B	Networks, Signals and Systems
Unidad 1	Métodos de solución de red
Unidad 2	Señales de tiempo continuo
Section C	Electronic Devices
Section D	Analog Circuits
Section E	Digital Circuits
Section F	Control Systems
Section G	Communications
Section H	Electromagnetics

Programa del curso

Section A: Engineering Mathematics

Unit 1: Linear Algebra

• Espacio vectorial, base, dependencia lineal e independencia
• Álgebra de matrices
• Valores propios y vectores propios
• Rango, solución de ecuaciones lineales -
  • Existencia y singularidad

Unit 2: Calculus

• Teoremas del valor medio
• Teoremas del cálculo integral
• Evaluación de integrales definidas e impropias
• Derivadas parciales
• Máximos y mínimos
• Múltiples integrales, integrales de línea, superficie y volumen
• Serie Taylor

Unit 3: Differential Equations

• Ecuaciones de primer orden (lineales y no lineales)
• Ecuaciones diferenciales lineales de orden superior
• Ecuaciones de Cauchy y Euler
• Métodos de solución mediante variación de parámetros.
• Función complementaria e integral particular
• Ecuaciones diferenciales parciales
• Método de variable separable, problemas de valor inicial y límite

Unit 4: Vector Analysis

• Vectores en plano y espacio
• Operaciones vectoriales
• Gradiente, divergencia y rizo
• Teoremas de Gauss, Green y Stoke

Unit 5: Complex Analysis

• Funciones analíticas
• Teorema de la integral de Cauchy
• Fórmula integral de Cauchy
• Serie de Taylor y Laurent
• Teorema del residuo

Unit 6: Numerical Methods

• Solución de ecuaciones no lineales
• Métodos de uno y varios pasos para ecuaciones diferenciales
• criterios de convergencia

Unit 7: Probability and Statistics

• Media, mediana, moda y desviación estándar
• Probabilidad combinatoria
• funciones de distribución de probabilidad -
  • Binomial
  • Poisson
  • Exponential
  • Normal
• Probabilidad conjunta y condicional
• Análisis de correlación y regresión

Section B: Networks, Signals and Systems

Unit 1: Network Solution Methods

• Análisis nodal y de malla
• Teoremas de la red -
  • Superposition
  • Thevenin y Norton
  • transferencia de potencia máxima
• Transformación estrella-delta
• Análisis sinusoidal de estado estacionario utilizando fasores
• Análisis en el dominio del tiempo de circuitos lineales simples
• Solución de ecuaciones de red utilizando la transformada de Laplace
• Análisis de dominio de frecuencia de circuitos RLC
• Parámetros de red lineal de 2 puertos -
  • Punto de conducción
  • Funciones de transferencia
• Ecuaciones de estado para redes

Unit 2: Continuous-time signals

• Representaciones de series de Fourier y transformadas de Fourier, teorema de muestreo y aplicaciones

• Señales de tiempo discreto -

  • Transformada de Fourier de tiempo discreto (DTFT)

  • DFT

  • FFT

  • Z-transform

  • Interpolación de señales de tiempo discreto

• Sistemas LTI -

  • Definición y propiedades

  • Causality

  • Stability

  • Respuesta impulsiva

  • Convolution

  • Polos y ceros

  • Estructura paralela y en cascada

  • Respuesta frecuente

  • Retraso de grupo

  • Retardo de fase

  • Técnicas de diseño de filtros digitales

Section C: Electronic Devices

• Bandas de energía en silicio intrínseco y extrínseco

• Transporte de transportista -

  • Corriente de difusión

  • Corriente de deriva

  • Mobility

  • Resistivity

• Generación y recombinación de portadores

• Ecuaciones de Poisson y de continuidad

• Unión PN, diodo Zener, BJT, condensador MOS, MOSFET, LED, fotodiodo y célula solar

• Proceso de fabricación de circuitos integrados -

  • Oxidation

  • Diffusion

  • Implantación de iones

  • Photolithography

  • Proceso CMOS de dos tinas

Section D: Analog Circuits

• Circuitos equivalentes de pequeña señal de diodos, BJT y MOSFET
• Circuitos de diodos simples -
  • Clipping
  • Clamping
  • Rectifiers
• Amplificadores BJT y MOSFET de una etapa -
  • Biasing
  • Estabilidad de sesgo
  • Análisis de señales pequeñas de frecuencia media
  • Respuesta frecuente
• Amplificadores BJT y MOSFET -
  • Multi-stage
  • Differential
  • Feedback
  • Poder y operacional
• Circuitos de amplificador operacional simples
• Filtros activos
• Osciladores sinusoidales -
  • Criterio de oscilación
  • Single-transistor
  • Configuraciones de Opamp
• Generadores de funciones, circuitos formadores de ondas y temporizadores 555
• Circuitos de referencia de voltaje
• Fuentes de alimentación: eliminación y regulación de ondulaciones

Section E: Digital Circuits

• Sistemas numéricos

• Circuitos combinatorios -

  • álgebra de Boole

  • Minimización de funciones usando identidades booleanas y mapa de Karnaugh

  • Puertas lógicas y sus implementaciones CMOS estáticas

  • Circuitos aritméticos

  • Convertidores de código

  • Multiplexers

  • Decodificadores y PLAS

• Circuitos secuenciales -

  • Cierres y chanclas

  • Counters

  • Shift-registers

  • Máquinas de estados finitos

• Convertidores de datos -

  • Circuitos de muestreo y retención

  • ADC y DAC

• Memorias de semiconductores -

  • ROM

  • SRAM

  • DRAM

• Microprocesador de 8 bits (8085) -

  • Architecture

  • Programming

  • Interfaz de memoria y E / S

Section F: Control Systems

• Componentes del sistema de control básico
• Principio de retroalimentación
• Función de transferencia
• Representación del diagrama de bloques
• Gráfico de flujo de señal
• Análisis transitorio y de estado estable de sistemas LTI
• Respuesta frecuente
• Criterios de estabilidad de Routh-Hurwitz y Nyquist
• Gráficos de Bode y del lugar de las raíces
• Compensación de retraso, adelanto y retraso-adelanto
• Modelo de variable de estado y solución de ecuación de estado de sistemas LTI

Section G: Communications

• Procesos aleatorios -

  • Autocorrelación y densidad espectral de potencia

  • Propiedades del ruido blanco

  • Filtrado de señales aleatorias mediante sistemas LTI

• Comunicaciones analógicas -

  • Modulación y demodulación de amplitud

  • Modulación y demodulación de ángulo

  • Espectros de AM y FM

  • Receptores superheterodinos

  • Circuitos para comunicaciones analógicas

• Teoría de la información -

  • Entropy

  • Información mutua

  • Teorema de capacidad de canal

• Comunicaciones digitales -

  • PCM

  • DPCM

  • Esquemas de modulación digital

  • Amplitude

  • Codificación por desplazamiento de fase y frecuencia (ASK, PSK, FSK), decodificación QAM, MAP y ML

  • Receptor de filtro combinado

  • Cálculo de ancho de banda

  • SNR y BER para modulación digital

• Fundamentos de la corrección de errores, códigos Hamming

• Sincronización de tiempo y frecuencia, interferencia entre símbolos y su mitigación

• Conceptos básicos de TDMA, FDMA y CDMA

Section H: Electromagnetics

• Electrostatics
• Ecuaciones de Maxwell -
  • Formas diferenciales e integrales y su interpretación
  • Condiciones de borde
  • Ecuación de onda
  • Vector de poynting
• Ondas planas y propiedades -
  • Reflexión y refracción
  • Polarization
  • Velocidad de fase y grupo
  • Propagación a través de varios medios
  • Profundo en la piel
• Líneas de transmisión -
  • Equations
  • impedancia característica
  • coincidencia de impedancia
  • transformación de impedancia
  • S-parameters
  • Gráfico de Smith
• Guías de ondas -
  • Modes
  • Condiciones de borde
  • Frecuencias de corte
  • Relaciones de dispersión
• Antenas -
  • Tipos de antenas
  • Patrón de radiación
  • Ganancia y directividad
  • Pérdida de retorno
  • Arreglos de antenas
• Fundamentos de la propagación de la luz de radar en fibras ópticas

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