Ηλεκτρονικά (Θεωρία)

Πληροφορίες Μαθήματος

Εξάμηνο Μαθήματος:
1
Μέρος Μαθήματος:
Θεωρία
Κωδικός Μέρους Μαθήματος:
244105
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίας:
2
Εβδομαδιαίες Ώρες Άσκησης Πράξης:
2
Μονάδες ECTS Μαθήματος:
7
Διαθέσιμο σε σπουδαστές ERASMUS:
Ναι
Προσωπικό Μαθήματος:


Σκοπός Μαθήματος

Το μάθημα αποτελεί το βασικό εισαγωγικό μάθημα στις έννοιες των ηλεκτρονικών στοιχείων και κυκλωμάτων.  Οι φοιτητές αποκτούν τις απαραίτητες γνώσεις και δεξιότητες για να μπορούν να αναλύουν, προσομοιώνουν και σχεδιάζουν αναλογικά ηλεκτρονικά κυκλώματα με διακριτά στοιχεία γραμμικά και μη γραμμικά στοιχεία στο συνεχές και εναλλασσόμενο ρεύμα, για μικρά σήματα εισόδου.


Μαθησιακοί Στόχοι

Ο φοιτητής μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος θα είναι σε θέση να:

  • Αναγνωρίζει τα στοιχεία του κυκλώματος.
  • Υπολογίζει και επιλέγει τις κατάλληλες αντιστάσεις.
  • Εξηγεί τις διαδικασίες των αρχών υπέρθεσης.
  • Μετρά τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των κυκλωμάτων.
  • Παράγει τα ισοδύναμα κατά Thevenin ναι Norton.
  • Κατανοεί τις αρχές λειτουργίας βασικών ημιαγωγικών διατάξεων.
  • Γνωρίζει τις I-V χαρακτηριστικές των ηλεκτρονικών διατάξεων.
  • Πραγματοποιήσει πολώσεις διαφόρων ηλεκτρονικών διατάξεων.
  • Εκτιμήσει την περιοχή λειτουργίας διατάξεων.
  • Σχεδιάζει το υβριδικό ισοδύναμο μικρών σημάτων.
  • Κρίνει την διάταξη που πρέπει να χρησιμοποιήσει για τις κατασκευαστικές του ανάγκες.
  • Χρησιμοποιεί πληροφορίες από τα δεδομένα των κατασκευαστών των στοιχείων.
  • Συνεργαστεί με τους συμφοιτητές του για να δημιουργήσουν και να παρουσιάσουν ένα κύκλωμα με χρήση διόδων και transistor.
  • Αξιολογεί τις διατάξεις και επιλέγει το κατάλληλο transistor και την κατάλληλη συνδεσμολογία ανάλογα με τις ανάγκες του.


Γενικές Ικανότητες

  • Ομαδική Εργασία.
  • Αναζήτηση και σύνθεση δεδομένων.
  • Ανάλυση δεδομένων.                     
  • Λήψη αποφάσεων σχετικά με την προτεινόμενη συνδεσμολογία.


Περιγραφή Μαθήματος

  • Ηλεκτρικό κύκλωμα.
  • Στοιχεία ηλεκτρικού κυκλώματος. Συνδεσμολογία αντιστάσεων.
  • Κανόνες Kirhhoff.
  • Συνδεσμολογία αντιστάσεων, πηγών.
  • Βασικοί νόμοι και μέθοδοι επίλυσης γραμμικών κυκλωμάτων (αρχή της υπέρθεσης, θεωρήματα Thevenin, Norton, Millman).
  • Επαφές p-n. Δίοδοι, I-V Χαρακτηριστικές, Δίοδος με ορθή & ανάστροφη πόλωση. Χαρακτηριστικές καμπύλες τάσης- ρεύματος διόδων επαφής Ρ-Ν. Ευθεία φόρτου. Μελέτη κυκλωμάτων με διόδους, -η δίοδος ως διακόπτης, ανόρθωση εναλλασσομένου ρεύματος, τροφοδοτικές διατάξεις-,  Δίοδος Ζener, σταθεροποιητές τάσης και ρεύματος.
  • Εισαγωγή στις βασικές έννοιες της ενισχυτικής διάταξης.
  • Διπολικά transistor επαφής (BJT), Το τρανζίστορ ως διακόπτης δομή και λειτουργία των τρανζίστορ NPN και PNP, Κυκλώματα πόλωσης CB, CE, CC. Σχέση μεταξύ των ρευμάτων IC, IB και IE Χαρακτηριστικές εισόδου και εξόδου των BJT.
  • Τransistor επίδρασης πεδίου (FET). Πόλωση κυκλωμάτων ενισχυτών με τρανζίστορ επαφής και πεδίου, ανάλυση της σταθερότητας του σημείου ηρεμίας, πηγές ρεύματος.
  • Λειτουργία ενισχυτών σε ασθενή σήματα παράμετροι και χαρακτηριστικά αυτών. Λειτουργία των ενισχυτών με ΒJT ή FET στις χαμηλές συχνότητες σε συνδεσμολογίες κοινού εκπομπού, κοινής βάσης, κοινού συλλέκτη και αντίστοιχα για τα transistor επίδρασης πεδίου (Κοινής πηγής, κοινής καταβόθρας, κοινής πύλης). Μοντέλα και παράμετροι των ηλεκτρονικών στοιχείων, προσομοίωση αυτών.

Αξιολόγηση Σπουδαστών

Ι. Γραπτή εξέταση (50%) που περιλαμβάνει:

Δύο προόδους κατά την διάρκεια του εξαμήνου

Α   Επίλυση Προβλημάτων με συνδεσμολογία αντιστάσεων, ασκήσεις διόδων και των εφαρμογών τους, αρχή της υπέρθεσης, Θεώρημα Thevenin, Norton(25%)

Β   Επίλυση προβλημάτων με transistor(BJT, FET)  είτε με την χρήση μόνο συνεχούς είτε με εναλλασσόμενο πηγή και με την χρήση υβριδικών παραμέτρων (25%)

Ή /και

Τελική εξέταση με όλη την ανωτέρω περιγραφόμενη θεματολογία.

ΙΙ. Ενεργός συμμετοχή στην τάξη  ( 10%)

ΙΙΙ. Εργαστηριακές Ασκήσεις (40%)


Βιβλιογραφία

  • « Ηλεκτρονικά – Δίοδοι και ενισχυτικά στοιχεία» Π. Γιαννακόπουλος, 2012
  • «Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική» Γ. Τόμπρας, Εκδόσεις Δίαυλος,2006
  • “The Art of Electronics”, Horowitz & Hill, Cambridge University Press, 3rd ed., 2015
  • “Microelectronic Circuit Design”, R. Jaeger & Blalock, 4th Edition, McGraw Hill, ISBN 978-0-07-338045-2, 2011, ΕκδόσειςΤζιόλα.
  • “Electronic devices and Circuit Theory”, R. Boylestal, L. Nashelsky, Prentice Hall, 11th ed., 2012
  • "Microelectronic Circuits" A. S. Sedra and K. C. Smith, Oxford University Press, 6th edition, ISBN-978-0-19-532303-0, 2010
  • “Advanced Electronic Circuits”, U. Tietze, Berlin: Springer Verlag, 1998.
  • “Electronic Circuits Analysis, Simulation and Design”, N. R. Malik, Prentice Hall, 1995.
  • “Computerized Circuit Analysis Using SPICE Programs”, B.M Wilamowski, R.C. Jaeger, McGraw-Hill. 1997
  • “Electronics Circuits and Applications”, S.D.Senturia, John Wiley & Sons, 1989