Αρχική σελίδα
Φροντιστήρια & Ιδιαίτερα Μαθήματα στα Ψηφιακά Συστήματα | Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού Τ.Ε.

Κάνε ό,τι καλύτερο μπορείς μέχρι να μάθεις. Μετά όταν μάθεις καλύτερα, καν’ το καλύτερα.

(Maya Angelou)
Εικόνα

Εισαγωγή στα Ηλεκτρονικά

Σύντομη περιγραφή του μαθήματος

Εισαγωγή στα Ηλεκτρονικά | Τμήμα Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών

Το θεωρητικό μέρος του μαθήματος αναπτύσσεται σε πέντε διδακτικές ενότητες οι οποίες καλύπτουν: α) Μια γενική εισαγωγή για την έννοια του ισοδύναμου μοντέλου ενός συστήματος και για τον τρόπο με τον οποίο ένας μηχανικός προσεγγίζει ένα πολύπλοκο φυσικό σύστημα β) Γενικές αρχές της της φυσικής ημιαγωγών ώστε να είναι εφικτή η ανάλυση απλουστευμένων μοντέλων λειτουργίας των βασικών ηλεκτρονικών στοιχείων και γ) στις επόμενες τρεις ενότητες αναλύεται η βασική δομή και λειτουργία των βασικών ηλεκτρονικών στοιχείων, δηλαδή της διόδου, του διπολικού τρανζίστορ και του τρανζίστορ επίδρασης πεδίου, καθώς επίσης
συζητούνται τα βασικά ισοδύναμα μοντέλα τους.

Ενότητα 1η «Η έννοια της μοντελοποίησης (modeling) στην επιστήμη» Στην 1η ενότητα πραγματοποιείται Εισαγωγική περιγραφή των στόχων του μαθήματος, γίνεται παρουσίαση της έννοιας του ισοδύναμου μοντέλου (modeling) γενικά στην
επιστήμη και ειδικότερα στην ηλεκτρονική. Σκοπός της εισαγωγής είναι η προδιάθεση του σπουδαστή για τις έννοιες που θα αναπτυχθούν αργότερα, την χρησιμότητα της γνώσης των φυσικών παραμέτρων και της πραγματικής λειτουργίας ενός ηλεκτρονικού
στοιχείου και γενικότερα τον σκοπό του μαθήματος. Ενότητα 1η «Βασικές αρχές Φυσικής Ημιαγωγών».
Στην 2η ενότητα πραγματοποιείται συνοπτική παρουσίαση της φυσικής στερεάς κατάστασης και της φυσικής των ημιαγωγών (σε φαινομενολογικό επίπεδο, χωρίς να υπεισερχόμαστε σε βάθος στις έννοιες της κβαντικής φυσικής και της φυσικής στερεάς
κατάστασης), ώστε να καταστεί εφικτή η ανάλυση των ηλεκτρονικών στοιχείων. Αναλύονται έννοιες όπως: Ενεργειακές στάθμες στοιχείων. Εκπομπή – απορρόφηση φωτονίων, το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Κρύσταλλος Στερεού. Πέρασμα από τις ενεργειακές στάθμες στις ενεργειακές ζώνες. Εξήγηση της αγωγιμότητας μέσω ενεργειακών ζωνών. Αγωγοί, ημιαγωγοί, μονωτές. Ενδογενής ημιαγωγός, η έννοια τους ζεύγους ηλεκτρονίου – οπής. Εξωγενής ημιαγωγός, η έννοια της νόθευσης. Υπολογισμών πυκνότητας ηλεκτρονίων – οπών. Αγωγιμότητα αγωγού και ημιαγωγού. Η έννοια της ευκινησίας (mobility) των
ηλεκτρονίων – οπών. Υπολογισμός αγωγιμότητας.
Ενότητα 3η «Δίοδος Επαφής» Στην 3η ενότητα πραγματοποιείται ανάλυση του τρόπου λειτουργίας των διόδων επαφής, παρουσίαση βασικών μοντέλων περιγραφής σε ηλεκτρονικό κύκλωμα με
σκοπό την επίλυση βασικών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων με διόδους. Αναλύονται θέματα όπως: Επαφή PN, ρεύματα διαχύσεως, το δυναμικό φραγής επαφής PN, ορθή και ανάστροφα
πολωμένη δίοδος. Διοδος zener. Χωρητικότητα επαφής PN, η δίοδος varactor. Τρόπος λειτουργίας διόδων LEDs, φωτοανιχνευτών. Τρόπος λειτουργίας φωτοβολταϊκών στοιχείων.
Η δίοδος σε κύκλωμα. Υπολογισμός σημείου λειτουργίας με γραφική μέθοδος. Ισοδύναμα μοντέλα περιγραφής διόδων στο DC. Επίλυση κυκλωμάτων. Η δίοδος σαν ανορθωτής. Σταθεροποίηση τάσης μέσω διόδου Zener.
Ενότητα 4η «Διπολικό τρανζίστορ» Στην 4η ενότητα πραγματοποιείται Ανάλυση του τρόπου λειτουργίας του διπολικού
τρανζίστορ επαφής, παρουσίαση βασικών μοντέλων περιγραφής του σε ηλεκτρονικό κύκλωμα με σκοπό την επίλυση βασικών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων πόλωσης τρανζίστορ (DC analysis).
Αναλύονται θέματα όπως: Δομή και συμβολισμός BJT, φυσική λειτουργία, ρεύματα που το διαρρέουν. Οι παράμετροι a & β, μοντέλο μεγάλων ρευμάτων Ebers-Moll. Προσεγγιστική λειτουργία του διπολικού τρανζίστορ, συνδεσμολογίες διπολικού
τρανζίστορ. Ανάλυση συνδεσμολογίας κοινού εκπομπού, χαρακτηριστικές εισόδου – εξόδου, επίλυση κυκλωμάτων.
Το τρανζίστορ σαν διακόπτης και σαν ενισχυτής Η πόλωση του διπολικού τρανζίστορ. Ανάλυση κυκλωμάτων πόλωσης στην
συνδεσμολογία κοινού εκπομπού (ανάλυση DC).
Ενότητα 5η «Τρανζίστορ επίδρασης πεδίου» Στην 5η ενότητα πραγματοποιείται Ανάλυση του τρόπου λειτουργίας των τρανζίστορ επίδρασης πεδίου JFET & MOSFET, παρουσίαση βασικών μοντέλων περιγραφής τους σε ηλεκτρονικό κύκλωμα με σκοπό την επίλυση βασικών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων πόλωσης τρανζίστορ (DC analysis). Αναλύονται θέματα όπως: Φυσική λειτουργία MOS-FET, η τάση κατωφλίου και το σημείο στραγγαλισμού. Φυσικά
χαρακτηρίστηκα MOS-FET. Συμβολισμός MOS-FET πύκνωσης, περιοχές λειτουργίας του, χαρακτηρίστηκες εισόδου– εξόδου, σύγκριση του με το διπολικός τρανζίστορ. Συμβολισμός MOS-FET αραίωσης, τρόπος λειτουργίας του, περιοχές λειτουργίας του, χαρακτηρίστηκες εισόδου – εξόδου. Συμβολισμός JFET, τρόπος λειτουργίας του, περιοχές λειτουργίας του, χαρακτηρίστηκες εισόδου – εξόδου. Ρεύμα του MOS-FET στο κόρο, ισοδύναμο μοντέλο, ανάλυση κυκλωμάτων πόλωσης και υπολογισμού σημείου λειτουργίας του.


Στον Άβακα θα βρεις εξειδικευμένους καθηγητές που κάνουν φροντιστήριο και ιδιαίτερα μαθήματα στην Εισαγωγή στα Ηλεκτρονικά των Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών