Παρουσίαση/Προβολή

Διδάσκοντες

Αγγελική Αραπογιάννη 

Καθηγήτρια, Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Περιεχόμενο μαθήματος

Εισαγωγή στους ημιαγωγούς (ενδογενείς ημιαγωγοί, ημιαγωγοί τύπου-n και τύπου-p, η επαφή pn, πόλωση της επαφής pn, χαρακτηριστική τάσης ρεύματος της επαφής pn, η δίοδος pn).

Εφαρμογές της διόδου (ανορθωτές  - ημιανόρθωση - πλήρης ανόρθωση, φίλτρα διήθησης, περιοριστής, ψαλιδιστής, πολλαπλασιαστές τάσης).

Δίοδοι ειδικού σκοπού (δίοδος Zener και εφαρμογές, δίοδος Varactor, οπτικές δίοδοι, άλλοι τύποι διόδων).

Διπολικά τρανζίστορ επαφής (BJT) (η δομή του τρανζίστορ, η βασική λειτουργία του τρανζίστορ, οι χαρακτηριστικές και οι παράμετροι του τρανζίστορ, το τρανζίστορ σαν ενισχυτής, το τρανζίστορ σαν διακόπτης, λογικές πύλες).

Κυκλώματα πόλωσης των τρανζίστορ (το DC σημείο λειτουργίας, πόλωση της Βάσης, πόλωση του Εκπομπού, πόλωση με διαιρέτη τάσης, πόλωση με ανασύζευξη από τον Συλλέκτη).

Διπολικοί ενισχυτές μικρού σήματος (η λειτουργία μικρού σήματος του ενισχυτή, ισοδύναμα κυκλώματα μικρού σήματος (AC) του τρανζίστορ, ενισχυτής κοινού εκπομπού, ενισχυτής κοινού συλλέκτη, ενισχυτής κοινής βάσης). 

Απόκριση κατά συχνότητα των ενισχυτών (βασικές έννοιες, απόκριση του ενισχυτή στις χαμηλές συχνότητες, απόκριση του ενισχυτή στις υψηλές συχνότητες).

Τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (FET) (το FET επαφής-JFET, οι χαρακτηριστικές και οι παράμετροι του JFET, πόλωση του JFET, το FET Μετάλλου-Οξειδίου-Ημιαγωγού-MOSFET, οι χαρακτηριστικές και οι παράμετροι του MOSFET, η πόλωση του MOSFET).

Ενισχυτές FET μικρού σήματος (η λειτουργία του ενισχυτή μικρού σήματος με FET, ενίσχυση με FET, ενισχυτές κοινής Πηγής, ενισχυτές κοινής Εκροής, ενισχυτές κοινής Πύλης, απόκριση κατά συχνότητα των ενισχυτών FET).

Thyristors και άλλες διατάξεις (η δίοδος Shockley, SCR  και εφαρμογές, ο διακόπτης SCR, Diac και Triac, Unijunction transistor, φωτοτρανζίστορ, LASCR).

Μαθησιακοί στόχοι

• Η εξοικείωση των φοιτητών με τις έννοιες των ηλεκτρονικών διατάξεων ημιαγωγών καθώς και με τη συμπεριφορά τους και τη λειτουργία τους μέσα στα κυκλώματα.
• Η ανάλυση και μελέτη απλών κυκλωμάτων τα οποία αποτελούν τη βάση για συνθετότερα κυκλώματα και συστήματα.
• Η σύνδεση των διατάξεων με τα συστήματα πάνω στα οποία στηρίζεται η σύγχρονη τεχνολογία της Πληροφορικής και των Τηλεπικοινωνιών.
• Η χρήση προγραμμάτων προσομοίωσης των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.
• Η προετοιμασία για τη μελέτη της τεχνολογίας και της σχεδίασης των ολοκληρωμένων ηλεκτρονικών κυκλωμάτων και συστημάτων. 

Προτεινόμενα συγγράμματα

• Μικροηλεκτρονικά Κυκλώματα, Sedra/Smith, Παπασωτηρίου, ISBN 978-960-7182-60-9
• Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική, Γ. Τόμπρα, Δίαυλος, ISBN 960-531-192-5, ISBN-13 978-960-531-192-6
• Θεωρητικό και Πειραματικό Σύγγραμμα Εργαστηρίου, Α. Αραπογιάννη

Βιβλιογραφία

Βιβλία- κείμενα (Text/books)

• Συγγράμματα
  • «Μικροηλεκτρονικά Κυκλώματα», Sedra/Smith, Παπασωτηρίου: Βασικό σύγγραμμα Ηλεκτρονικής
  • «Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική», Γ. Τόμπρα, ΔΙΑΥΛΟΣ: Βασικό σύγγραμμα Ηλεκτρονικής
  • «Ηλεκτρονικά Ι και ΙΙ», Ι. Χαριτάντη, ΑΡΑΚΥΝΘΟΣ: Συμπληρωματικό σύγγραμμα
  • «Μαθήματα Ηλεκτρονικής», Κ. Καρούμπαλου, Γ. Φιλοκύπρου : «ΙΣΤΟΡΙΚΟ» σύγγραμμα Ηλεκτρονικής
  • Σημειώσεις θεωρίας και ασκήσεων Εργαστηρίου: Το θεωρητικό υπόβαθρο και το πρακτικό εγχειρίδιο για την πραγματοποίηση του εργαστηριακού κύκλου και την πρακτική κατανόηση του μαθήματος
• Βιβλιογραφία
• • “Electronics”, A.R. Hambley, Prentice Hall
  • “Electronic Circuits, Analysis, Simulation and Design”, N.R. Malik, Prentice Hall
  • “Fundamentals of Microelectronics”, B. Razavi, Wiley
  • “Microelectronic Circuit Design”, R. Jaeger, T. Blalock, McGraw Hill.
  • “SPICE”, G. Rpberts, A. Sedra, Oxford University Press.
• Online readings:
• • Eclass: απαντημένες ερωτήσεις εργαστηρίου.
  • Eclass: ElectronicWorkbench v5.12.rar (προσομοιωτής πειραμάτων ηλεκτρονικής)
  • Eclass: Οδηγίες για τη χρήση του SPICE/ORCAD
• Πηγές στο Διαδίκτυο 
• • National Instruments http://www.ni.com/
• Πηγές στη βιβλιοθήκη του ιδρύματος.
• • «Ανθεκτικές διατάξεις MOS και κυκλώματα μνήμης υπό την επίδραση ακτινοβολίας» Ι. Κοντογιαννόπουλος, Διπλωματική Εργασία 2010.
  • «Ανοιχτοκυκλώματα γραμμών αλληλοσύδεσης σε τεχνολογία CMOS» Δ. Λουκίσσας, Διπλωματική Εργασία, 2012.
  • «Μελέτη ανίχνευσης σφαλμάτων σε ενισχυτή χαμηλού θορύβου με μετατροπή του σε ταλαντωτή επαγωγικής σύζευξης», Α. Παπαθανασίου, Πτυχιακή Εργασία, 2012.
• Άλλα σχετικά ανοικτά μαθήματα άλλων ιδρυμάτων εσωτερικού ή εξωτερικού:
• • https://6002x.mitx.mit.edu/ μαθήματα βασικών Ηλεκτρονικών μέσω διαδικτύου του Πανεπιστημίου ΜΙΤ.
• Άρθρα (Articles)
• • “The transistor: 50 glorious years and where we are going”, W. F. Brinkman, IEEE International Solid-State Circuits Conference Digest, 1997.
  • “The fundamental limit on binary switching energy for terascale integration (TSI)”, IEEE Journal of Solid-State Circuits, October 2000.
• Ταινίες (Films): 
• • http://www.youtube.com/watch?v=Q5paWn7bFg4 Σύντομο βίντεο περιγραφής της κατασκευής ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος
  • http://www.youtube.com/watch?v=h48eijBXnLo Εισαγωγικό βίντεο στην μικροηλεκτρονική

Προαπαιτούμενα

Γενικές προαπαιτούμενες γνώσεις και πιθανή προετοιμασία για παρακολούθηση του μαθήματος:

• Ηλεκτρομαγνητισμός – Οπτική (Κ12) http://eclass.uoa.gr/courses/D17/
• Σήματα και Συστήματα (Κ11) http://eclass.uoa.gr/courses/D94/

Μέθοδοι αξιολόγησης

• Εξετάσεις
• Εργασίες