Electrónica Analógica y Circuitos Impresos

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DIRECCIN TCNICA

Bachillerato Tecnolgico en Mecatrnica

Componente de Formacin Profesional Mdulo 2 Herramientas Computacionales Aplicadas a la Simulacin.

Submdulo Electrnica Analgica y Circuitos Impresos 8 horas/semana, 128 horas/semestre, 16 semanas


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DIRECCIN TCNICA/Subdireccin Acadmica/Departamento. De Planes y Programas de Estudio y Superacin acadmica

Elaboradores del programa de estudio: Ing. Espiridin Daz Licea (CETis No. 12), Ing. Nemas Quintero Meza (CETis No. 12), Ing. Roberto Gonzlez Mares (CETis No. 12). Asesora pedaggica: Guadalupe Gonzlez Ayala y Josefina Salinas Avils


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Es un tcnico profesional de nivel medio superior en Mecatrnica capaz de: Mantener y operar procesos de manufactura automatizada a travs de:

El manejo de herramientas de mano y en la fabricacin de piezas en mquinas-herramientas convencionales y con CNC. Identificar y aplicar mecanismos de transmisin. Modelar piezas mecnicas por computadora. Elaborar circuitos electrnicos analgicos, digitales, de potencia y de control secuencial para el control de procesos industriales automatizados. Programar en lenguaje C y ensamblador para el control de sistemas automatizados con microcontroladores, PPI, LPT1, Serial, mediante interfaces utilizando dispositivos hidrulicos, neumticos y electromagnticos.

En su desempeo profesional demuestra tener las actitudes de: responsabilidad, trabajo en equipo, orden, limpieza, iniciativa y capacidad para resolver problemas. Al egresar es competente para incorporarse en puestos de trabajo tales como: operador, tcnico o supervisor de mantenimiento o de produccin y/o continuar sus estudios a nivel superior.


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La DGETI en cumplimiento con las directrices de la Reforma Curricular para el Componente de Formacin Profesional presenta el Programa de Estudio Electrnica Analgica y Circuitos Impresos del tercer semestre del Bachillerato Tecnolgico en Mecatrnica, con la finalidad de:

Mejorar la calidad y pertinencia de los contenidos del Componente de Formacin Profesional para que respondan efectivamente a las demandas del sector empresarial y social.

Impulsar una reflexin del docente sobre su prctica para que aplique una didctica centrada en el aprendizaje1

Promover que efectivamente se aplique la evaluacin diagnstica, continua y en todas ellas incluyendo la final consideren: conocimientos, habilidades y actitudes y no se limite a slo a la aplicacin de un examen, sino que incluya la demostracin prctica y la elaboracin de productos.

Aprovechar las NTCL como referencia porque son el resultado del trabajo realizado con el sector productivo.

Todo ello contribuir a que los egresados puedan, si as lo desean, incorporarse

al sector productivo y/o de servicios con mayores elementos. En este tercer semestre, el Componente de Formacin Profesional de Mecatrnica se integrara por el Mdulo Electrnica Analgica y Circuitos Impresos con dos submdulos: Electrnica Analgica y Circuitos Impresos, y Maquinado CNC. Los cuales sirven de base para los mdulos PLC y Microcontroladores para la Automatizacin y Mantenimiento Mecatrnico y Manejo de Interfaces. Por lo tanto, este programa de estudio corresponde al Submdulo de Manufactura.

1 Revisar Propuesta Didctica de la EBC-DGETI. Julio del 2002


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GENERAL Al trmino del curso el alumno ser competente para: Analizar, disear, armar y simular circuitos bsicos en electrnica analgica, as como aplicar el software especializado para el diseo de su placa de circuito impreso, en el desarrollo de circuitos rectificadores, fuentes de alimentacin y amplificadores de baja potencia.

PARTICULARES

1. Comprender las caractersticas, uso y aplicacin de los dispositivos semiconductores en circuitos analgicos bsicos.

2. Mediante el uso de dispositivos semiconductores disear y simular fuentes de

alimentacin y amplificadores de baja potencia. 3. Disear y elaborar tarjetas de circuito impreso para aplicar en prcticas diferentes.


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Electrnica Analgica y Circuitos Impresos

1. Dispositivos semiconductores

2. Software de Simulacin

3. Fabricacin de tarjetas de circuito impreso L

1.1 Diodo semiconductor

1.2 El Transistores

2.1 El entorno de desarrollo integral

2.3 Edicin de Circuitos

2.4 Simulacin del Circuito

3.1 Elaboracin del PCB

3.2 Elaboracin de la tarjeta

3.3 Ensamble de componentes

1.3 Amplificador Operacional

1.4 Filtros de Voltaje y Corriente

1.5 Regulador

2.2 Manejo y uso de las libreras


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Unidad 1 Dispositivos Semiconductores Objetivo Particular

Describir los dispositivos semiconductores en circuitos analgicos bsicos.

Actitudes Responsabilidad, limpieza, puntualidad, organizacin

Tiempo 44 Hrs.

Contenidos Resultado

de aprendizaje

Evidencias (Conocimientos

Desempeo y Productos)

1.1. El Diodo rectificador

Distingue los dos tipos de materiales base para la fabricacin de componentes semiconductores. Seala las valencias electrnicas de los elementos qumicos para producir materiales tipo N y para la produccin de materiales tipo P. Clasifica las formas de rectificacin del voltaje alterno. Fija la conexin de los cuatro diodos para formar el puente rectificador de onda completa.

C. Trabajo de Investigacin D. Entrega de reporte

1.2 Transistor

Identifica caractersticas del transistor. Muestra en forma grafica la polarizacin del transistor. Relaciona los parmetros obtenidos contra las hojas tcnicas.

C. Tabajo de investigacin P. Etrega de reporte de practica

1.3 Amplificador Operacional.

Identifica caractersticas del amplificador operacional. Explica el comportamiento de un circuito. Aplica la formula de acuerdo a la incgnita de circuitos

C. Trabajo de investigacin P. Entrega de reporte de practica


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1.4. Filtros de voltaje y corriente

Determina la funcin del capacitor en una fuente de poder. Determina la funcin de la bobina en una fuente de poder.

C. Trabajo de Investigacin D. Entrega de reporte D. Entrega de cuestionarios

1.5. Regulador

Determina la funcin del regulador en una fuente de alimentacin de CD. Enumera las caractersticas ms importantes de un regulador de voltaje.

C. Trabajo de Investigacin P. Entrega de reporte de prctica


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Unidad 2 Software de Simulacin. Objetivo Particular

Dibujar y simular circuitos bsicos electrnicos mediante alguna herramienta computacional.

Actitudes Responsabilidad, limpieza, puntualidad, organizacin

Tiempo 42 Hrs.


de aprendizaje

Evidencias (Conocimientos Desempeo

y Productos)

2.1 El Entorno de desarrollo integrado.

Instala el programa en la PC correctamente. Crea su carpeta en la ruta especificada Asigna extensin adecuada a sus archivos Guarda sus proyectos en la carpeta creada por l.

D. Manejo ambiente de desarrollo integrado programa simulacin.

2.2 Manejo y uso de las libreras.

Recurre a las libreras adecuadas para la localizacin de cada componente del circuito Coloca adecuadamente los puntos de unin de cada componente Distribuye los elementos adecuadamente. Presenta los mismos con aspecto claro y ordenado.

C. Trabajo de Investigacin D. Entrega de reporte P. Diagrama esquemtico

2.3 Edicin de circuito.

Asigna atributos elctricos a los componentes del diseo electrnico. En las variables a analizar , definir con precisin en los instrumentos virtuales a utilizar Ajusta adecuadamente los instrumentos virtuales de medicin.

D. Entrega de reporte D. listado de componentes P. Entrega de reporte de componentes del diagrama esquemtico prctica


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2.4 Simulacin del circuito.

Realiza la depuracin adecuada, en el caso de que se presenten errores al intentar simular el circuito Emite conclusiones del experimento a simular, En base a los resultados obtenidos. Realiza cambios y ajustes al circuito, a fin de obtener los resultados esperados.

C. Trabajo de Investigacin P. Entrega de reporte del ensamble P. Entrega de reporte del circuito Interpretacin resultados


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Unidad 3 Fabricacin Tarjeta de Circuito Impreso Objetivo Particular

Obtener el PCB por medio de alguna herramienta computacional para su procesamiento final.

Actitudes Responsabilidad, limpieza, puntualidad, organizacin.

Tiempo 42 Hrs


de aprendizaje

Evidencias (Conocimientos

Desempeo y Productos)

3.1 Elaboracin del PCB

Presenta el PCB en hoja de acetato debidamente impreso Identifica debidamente los componentes en el PCB Coloca las medidas de las pistas solicitadas en el diseo Presenta las dimensiones adecuadas de los orificios de insercin de componentes, al tipo de componente a ensamblar Presenta el nmero correspondiente a la vista, en el caso de impresos doble cara Adecua la cara correspondiente a la tablilla donde se har el impreso, de acuerdo a la orientacin de dibujo del en el diagrama.

P. El PCB (tarjeta de circuito impreso)

3.2 Elaboracin de la tarjeta

Traza correctamente las pistas. Define correctamente los orificios y puntos de insercin de terminales en la tablilla. Corta la periferia de la tablilla al tamao proporcional al nmero de componentes Indica debidamente los puentes. Identifica debidamente los componentes y texto adicional sobre la tabilla Verifica continuidad elctrica en las pistas

C. Trabajo de Investigacin P. Entrega de reporte Del proceso utilizado P. Entrega de la tarjeta de circuito impreso


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3.3. Ensamble de componentes

Aplica la soldadura, con aspecto brillante y en cantidad adecuada. Coloca los componentes presentando la orientacin Colocar adecuadamente los puntos de unin de cada componente correcta Aplica capa superficial, para evitar la oxidacin del cobre Coloca algn tipo de acabado en la tarjeta terminada Incorpora algn tipo de soporte o chasis para el manejo seguro de la misma. Realiza pruebas de funcionamiento, confiablemente.

P. Tarjeta electrnica P. Entrega de reporte


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EQUIPO CANTIDAD

PCs 45

Impresora / Lasser 5

Impresora / Inyeccin de Tinta 5

Can 1

Lap Top 1

Proyector de acetatos 3

Videocasetera 2

Televisin 2

DVD 2

Grabadora 2

Osciloscopios 40

Generador de seales 40

Fuentes de alimentacin de 5, 12, -5, -12 Volts de C. D. 40

Unidades de Base FACET LabVolt 35

Unidad de instrumentacin FACET 35

Protoboard 45

Cautn tipo lpiz 45

Kit de herramientas para PCs 15

Taller de serigrafa 1

MATERIAL CANTIDAD

Acetatos 3 paquetes

Mallas de 120 hilos 10

Cloruro ferrico 15 kgr

Cericlin 10 lts

Cericlon 10 lts

Rotafolios 2

CD 1 torre

Soldadura 6040 20 rollos


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Videocasetes 5 piezas

Hojas de Papel Bond para rotafolio 1 paquete

Toner 5

Tinta color, blanco/negro 5


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La elaboracin del programa didctico y la operacin es la parte medular del programa de estudio porque all se concreta la propuesta didctica. Qu es la didctica centrada en el aprendizaje? Es una propuesta:

Activa porque impulsa el aprendizaje con otros y el trabajo en equipo, el uso de tcnicas grupales, la manipulacin de materiales.

Centrada en el capacitando que respeta y reconoce las diferencias individuales y

considera que la enseanza no puede ser homognea y uniforme. Que impulsa el aprendizaje significativo porque concibe al aprendizaje como un

proceso en espiral donde el alumno a partir de su experiencia comprende, asimila, transforma y transfiere o aplica el aprendizaje en situaciones nuevas.

Que propone la enseanza centrada en el aprendizaje. Porque busca crear

entornos y experiencias que impulsen a los estudiantes a descubrir, construir y resolver problemas que le faciliten la apropiacin del conocimiento. Para ello parte de lo conocido a lo desconocido, de lo prximo a lo lejano, de lo sencillo a lo complejo.

Que concibe a la conducta como molar o total porque establece que en la

demostracin de la competencia se sintetizan los conocimientos, habilidades y actitudes.

Que considera fundamental estimular la confianza y seguridad en los capacitandos.

Que propone transparentar la evaluacin y evaluar el aprendizaje a travs de

evidencias de desempeo, productos y conocimientos no slo con teora, utilizando la evaluacin diagnstica, continua y sumativa o final.

Que establece que la funcin de la escuela no es ensear sino generar aprendizajes.

Que considera al maestro como un conductor o facilitador creativo que planea

situaciones de aprendizaje para general entornos de seguridad y confianza que contribuyan a que el alumno aprenda.


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Para que efectivamente se cumpla el objetivo de la Reforma Curricular es conveniente que:

Procuren trabajar en equipo donde los unan metas y actividades comunes que repercutan en mejorar la calidad de la educacin que se imparte en el plantel.

Adems, principalmente los maestros del Componente de Formacin Profesional deben: Conocer y revisar la NTCL que se refiere a Diseo e Imparticin de Cursos de

Capacitacin Cdigo: CRCH0542.01 Aplicar en el desarrollo de todo el curso los pasos didcticos siguientes:

SECUENCIA (Pasos didcticos)

PROCEDIMIENTO (Cmo se desarrollan?)2

1.Presentacin del curso

Qu significa? Formalizar acuerdos con el grupo para lograr una meta comn. Qu actividades se realizan?

Aplicar una tcnica de presentacin. Exponen sus expectativas sobre el curso. Presenta los objetivos, estrategia de trabajo y forma de

evaluacin. Se llega a establecer compromisos de trabajo.

2.Evaluacin Diagnstica

Qu significa? Identificar a travs de un cuestionario si los alumnos tienen los conocimientos y habilidades bsicas para aprender el contenido del mdulo. Qu actividades se realizan?

Resuelven un cuestionario sobre el contenido del curso o sobre los antecedentes mnimos que necesitan para el curso.

3.Contextualizacin*

Qu significa? Estimular el inters del alumno por aprender. El alumno debe saber qu es lo que va aprender y dnde lo puede aplicar. Qu actividades se realizan?

Pregunta al grupo sobre qu es la competencia que van aprender y dnde la pueden aplicar.

A travs de una lluvia de ideas responden a las preguntas planteadas.

Conduce al grupo para establecer conclusiones generales. Presenta un video sobre la unidad y entrega un

cuestionario a los alumnos. Analizan el video e integrados en equipos resuelvan el

22 Cuando la actividad est en singular se refiere a la que tiene que hacer el maestro o facilitador y cuando est en plural, es la que tienen que hacer los alumnos. * Trmino acuado desde 1999 en la elaboracin de Programas por la Mtra. Irma Valdez Coiro


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cuestionario. Exponen sus respuestas y comentarios en plenaria. Confrontan sus respuestas y se llega a conclusiones

generales. 4.Problematizacin*

Qu significa? Se desarrolla a lo largo del curso y pretende promover la reflexin y el cuestionamiento del alumno sobre lo que se est aprendiendo. Qu actividades se realizan?

Presenta procedimientos para que expliquen por qu se realizan as o si es conveniente cambiar el orden.

Exploran secuencias diferentes. Presenta por escrito o narra problemas o situaciones

reales. Exponen posibles soluciones. Llegan a conclusiones grupales.

5.Creacin de las situaciones de aprendizaje para cada sesin o clase que se construyen con base en las secuencias didcticas

Qu significa? De cada contenido establecido en el programa sinttico se elaborarn secuencias didcticas para cada resultado de aprendizaje establecido. Se revisar cada contenido, los resultados de aprendizaje, las evidencias y se reflexionar COMO GUIO A LOS ALUMNOS para que construyan su aprendizaje. Para cada resultado de aprendizaje se debern desarrollar varias actividades considerando (cuando menos 4 actividades) Reflexionar si convendra de acuerdo con el contenido realizar: Prctica, representacin o simulacin, resolucin de problemas.

6.Demostracin grupal* (se realiza por unidad didctica)

Qu significa? Demostrar en equipo el logro del objetivo particular o de unidad. Qu actividades se realizan?

Organiza al grupo en equipos en los que cada uno desarrolla un resultado de aprendizaje de la unidad.

Realizan una prctica integradora. Presentan sus resultados y plantean sus dudas en la

ejecucin. Resuelve dudas y aclara conceptos y procedimientos.

7.Demostracin individual (se desarrolla al trmino del mdulo)*

Qu se significa? El alumno demuestra la competencia. Qu actividades se realizan?

Individualmente el alumno demostrar el dominio de la competencia, con la presentacin de ss evidencias desarrolladas en cada unidad.

En cada situacin de aprendizaje, se debe planear una secuencia didctica que contenga mnimamente actividades de:

Apertura (Introduccin o motivacin) Desarrollo (Ejercicios, problemas, prcticas, simulaciones, narraciones,

representaciones en equipo o individual).


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Cierre (Presentacin de resultados, conclusiones, esquemas resumes que permitan verificar el aprendizaje y reforzarlo).

* Trmino acuado desde 1999 en la elaboracin de Programas por la Mtra. Irma Valdez Coiro Por ejemplo las actividades para lograr un resultado de aprendizaje en dos sesiones pueden ser: Primera sesin

Plantea un problema real sobre Integrados en equipo elaboran sus propuestas de solucin. Supervisa el trabajo en equipo, aclara y encauza la actividad. Presentan en plenaria sus propuestas y se llega a conclusiones grupales Pregunta que dudas o dificultades tienen Resuelven entre todos los cuestionamientos

Segunda sesin Pregunta sobre las conclusiones obtenidas en la sesin anterior Les pide que elaboran problemas semejantes en equipo y los resuelvan Intercambian con sus compaeros los problemas sin las soluciones Revisan las respuestas obtenidas, identifican errores y aclaran dudas Establecen las conclusiones general Plantean a travs de una lluvia de ideas las situaciones en donde puede aplicarse

el procedimiento o frmula analizada Cmo se elaboran las situaciones de aprendizaje considerando las secuencias didcticas?

1. Lea el programa sinttico de la unidad 2. Revise el primer contenido, su resultado de aprendizaje y sus evidencias. 3. Piense y comente qu actividades le permitiran alcanzar esos resultados. 4. Escrbalo y revselo.

Para elaborar el plan de clase considere:

1. En la cartula registre los datos institucionales y precise la carrera, el ttulo del mdulo, el Objetivo General y el tiempo en el que se desarrollarn los planes de sesin.

2. Anote el Objetivo Particular o de la unidad didctica que se desarrollar 3. El Resultado de aprendizaje al que se refiere el plan de clase 4. Establezca las evidencias que el alumno debe elaborara para demostrar su

aprendizaje 5. Anote el tiempo , es decir , la fecha y/u hora, en el que se desarrollar el plan 6. Registre las actividades de cada sesin considerando la estructura de las

secuencias didcticas 7. Precise el material y equipo que se requiere.

PLAN DE SESIN DE CLASE OBJETIVO PARTICULAR RESULTADO DE APRENDIZAJE EVIDENCIAS


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FECHA/HORA ACTIVIDADES MATERIAL Y EQUIPO

Cmo elaborar las actividades? Utilice su creatividad para las situaciones de aprendizaje! Enriquezca su trabajo, tiene un mundo de posibilidades De acuerdo con las secuencias didcticas Cmo empezar?

Puede plantear un problema, narrar una situacin real, comparar imgenes, presentar una lectura, una conferencia, un video, etc. Recuerde que debe partir de lo conocido a lo desconocido, de lo simple a lo complejo.

Es necesario que cree un ambiente de seguridad y confianza. Qu actividades se pueden realizar?

Establezca actividades de equipo donde discutan, resuelvan, practiquen, comenten, analicen, elaboren, recorten, integren, formen, construyan, etc. Recuerde que con una actividad no se logra alcanzar el objetivo y que las actividades deben ser variadas porque hay diferentes estilos de aprender. Adems para lograr que trabajen en equipo es necesario definir las funciones de cada integrante.

Es muy importante la planeacin de las actividades que realizarn los alumnos porque eso permitir que el maestro ms que dictar la ctedra, observe cmo participan los alumnos en equipo y supervise y asesore el proceso.

Y el cierre?

Es necesario que se destine un tiempo al final de cada sesin para llegar a conclusiones o a la presentacin de resultados o a la evaluacin del proceso, en donde se precise y aclare aspectos en los que haya existido duda para que el alumno valore lo que aprendi y las dificultades que tiene.

Es precisamente en el desarrollo de las secuencias didcticas donde se valorar si efectivamente se aplica la didctica centrada en el capacitando, al proponer acciones que fundamentalmente desarrolle el alumno. Por lo tanto, se recomienda:

1. Partir del Programa Sinttico, revisar los contenidos y los resultados de aprendizaje.


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2. Retomar la organizacin lgica y didctica que se le dio al Programa Sinttico

Cada grupo de Contenido o tema con sus resultados de aprendizaje

3. Ser creativo y reflexionar en cada contenido con su conjunto de resultados de

aprendizaje Cmo guo a los alumnos para que logren...?

4. Considerar qu contenidos tericos mnimos debe saber el alumno y cmo los adquiere

5. Precisar cmo motivar, practicar y evaluar cada situacin de aprendizaje

6. Plantear actividades donde el alumno participe

7. Planear si se parte de una lectura o video para guiar la discusin: Si es la

exposicin de un experto o del docente; si se parte de una demostracin para dirigir posteriormente un trabajo en equipo; si se desarrolla una prctica o se resuelve el problema

8. Algunos de los recursos para la organizacin del trabajo del grupo, para el logro

de las competencias pueden ser :

Trabajo en equipo Prcticas de laboratorio Simulacin de empresas Representacin de casos reales Creacin de empresas escolares

9. La variedad de recursos de organizacin del trabajo del grupo, es recomendable

que se ample mediante las consulta de textos de Didctica y con la recuperacin de la experiencia del docente.


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Robert L. Boylestd, Electrnica Teora de Circuitos, Edit. Prentice Hall, Mxico, 1997. Robert F,. Coughlin, Frederic F., Driscoll, Amplificadores Operacionales y Circuitos Integrados Lineales, Edit. Prentice Hall, Mxico, 1999. Grob, Bernard. Circuitos Electrnicos y sus Aplicaciones, Edit. MC. Graw Hill, Mxico, 1996. Kaufmman, Milton, Seidman, Arthur, Manual para Ingenieros y Tcnicos en Electrnica, Edit. MC. Graw Hill, Mxico, 1997. Maloney, Thimothy J., Electrnica Industrial Dispositivos y Sistemas, Edit. PHH, Mxico, 1995 Garca Guillen, Orcad STD, Edit. Paraninfo, Mxico, 1991. Micro de Engineering, TraxMaker-User Manual, 1996. Micro de Engineering, Circuit Maker-User Manual, 1997. Norlinvest LTD, Edwin-Manual de Usuario del Electronics Design, 1997.


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Dr. Reyes Tamez Guerra

Secretario de Educacin Pblica

Dra. Yoloxchitl Bustamante Dez

Subsecretaria de Educacin Media Superior

M. en C. Daffny Rosado Moreno

Secretario Ejecutivo del CoSNET

Ing. Fortino Garza Rodrguez

Director General

Ing. Carlos E. Ramrez Escamilla

Director Tcnico

Lic. Graciela E. Segura Cabrera

Subdirectora Acadmica

Electrónica Analógica y Circuitos Impresos

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