Τίτλος Μαθήματος Ηλεκτρονική
Κωδικός Μαθήματος 321-7903
Εξάμηνο 8
ECTS 5
Ώρες (Θεωρία) 3
Ώρες (Εργαστηρίο) 2
Διδάσκοντας 321-7903

Ύλη μαθήματος

Μη γραμμικά κυκλωματικά στοιχεία και κυκλώματα. Ανάλυση μη γραμμικών κυκλωμάτων: αναλυτικές λύσεις, γραφική ανάλυση, τμηματικά γραμμική ανάλυση (piecewise linear analysis), επαυξητική ανάλυση (incremental analysis). Δίοδοι: χαρακτηριστικά ημιαγωγικών διόδων, ανάλυση κυκλωμάτων με διόδους, μέθοδος assumed states. Εξαρτημένες πηγές και η έννοια της ενίσχυσης. Ρεαλιστική (μη διακοπτική) λειτουργία των MOS Field Effect Transistors (MOSFETs) – το SU (Switch Unified) μοντέλο. Ενισχυτές με τρανζίστορ: πόλωση του τρανζίστορ, λειτουργία του τρανζίστορ στην περιοχή του κόρου. Ανάλυση μεγάλου σήματος, επιλογή του σημείου λειτουργίας. Ανάλυση μικρού σήματος. Ο τελεστικός ενισχυτής: μη αντιστρέφων τελεστικός ενισχυτής, ακόλουθος τάσης, αντιστρέφων τελεστικός ενισχυτής, απλοποιημένη μέθοδος ανάλυσης κυκλωμάτων με τελεστικούς ενισχυτές, αθροιστής, αφαιρέτης, διαφορικός ενισχυτής. Μετατροπή αναλογικού σήματος σε ψηφιακό και ψηφιακού σήματος σε αναλογικό.

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Το συγκεκριμένο αποτελεί εισαγωγικό μάθημα στα αναλογικά ηλεκτρονικά κυκλώματα. Στοχεύει στην εξοικείωση των φοιτητών με τα μη γραμμικά κυκλωματικά στοιχεία και κυκλώματα, καθώς και με τις μεθοδολογίες ανάλυσής τους. Επίσης εισάγει στους φοιτητές τις έννοιες της αναλογικής συμπεριφοράς των τρανζίστορ, των αναλογικών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, των μεθοδολογιών ανάλυσής τους και των ενισχυτών. Οι φοιτητές που ολοκληρώνουν επιτυχώς το μάθημα θα έχουν επιδείξει:
1. Ικανότητα να αναγνωρίζουν μη γραμμικά ηλεκτρικά στοιχεία και κυκλώματα, καθώς και να τα αναλύουν εφαρμόζοντας διάφορες μεθόδους, και συγκεκριμένα, αναλυτική επίλυση, γραφική ανάλυση, τμηματικά γραμμική ανάλυση (piecewise linear analysis) και επαυξητική ανάλυση (incremental analysis).
2. Ικανότητα να κατανοούν τα χαρακτηριστικά των ημιαγωγικών διόδων και να πραγματοποιούν ανάλυση κυκλωμάτων με διόδους εφαρμόζοντας τη μέθοδο assumed states.
3. Ικανότητα να κατανοούν τη ρεαλιστική (μη διακοπτική) συμπεριφορά των MOS Field Effect Transistors (MOSFETs) και να προσδιορίζουν το SU (Switch Unified) μοντέλο για αυτά.
4. Ικανότητα κατανόησης της λειτουργίας του MOSFET σαν ενισχυτή, της έννοιας της πόλωσης του τρανζίστορ και πως αυτή επιτυγχάνεται, καθώς και της αρχής λειτουργίας του τρανζίστορ στον κόρο.
5. Ικανότητα να εφαρμόζουν τον κατάλληλο τύπο ανάλυσης (μεγάλου ή μικρού σήματος) για τον προσδιορισμό της συμπεριφοράς των ενισχυτών, ανάλογα με το αν οι μεταβολές των σημάτων εισόδου είναι μεγάλες ή μικρές.
6. Ικανότητα να κατανοούν τις βασικές αρχές των τελεστικών ενισχυτών και να αναλύουν απλά κυκλώματα με τελεστικούς ενισχυτές.
7. Ικανότητα κατανόησης των βασικών αρχών της μετατροπής αναλογικού σήματος σε ψηφιακό και ψηφιακού σήματος σε αναλογικό.

Προαπαιτούμενα

Δεν απαιτούνται.

Εγχειρίδια του μαθήματος

1. Foundations of Analog and Digital Electronic Circuits, Anant Agarwal, Jeffrey H. Lang.
2. Μικροηλεκτρονικά Κυκλώματα, Τόμος Α, A. S. Sedra, Κ. C. Smith, 5η έκδοση.

Συμπληρωματική βιβλιογραφία

1. Ηλεκτρονική. Θεωρία και εφαρμογές του ηλεκτρολόγου μηχανικού, Τόμος 2, Giorgio Rizzoni.

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι

Ατομικές και ομαδικές εργασίες, πρακτική εξάσκηση στο εργαστήριο, μικρά τεστ στη μορφή κουίζ, τελική γραπτή εξέταση.

Δραστηριότητα Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου
Διαλέξεις 39 ώρες
Εργαστηριακές Ασκήσεις 20 ώρες
Προσωπική μελέτη 62 ώρες
Πρόοδος 1 ώρα
Τελική εξέταση 3 ώρες
Σύνολο Μαθήματος 125 ώρες (5 ECTS)

Μέθοδοι αξιολόγησης / βαθμολόγησης

Διαλέξεις, φροντιστηριακές ώρες που περιλαμβάνουν επίλυση ασκήσεων με υποδειγματικό τρόπο, εργαστηριακές ασκήσεις.

Γλώσσα διδασκαλίας

Ελληνικά (Αγγλικά αν υπάρχουν φοιτητές/φοιτήτριες ERASMUS)

Τρόπος παράδοσης μαθήματος

Φυσική Παρουσία.