4ο εξάμηνο


Μάθημα: Ηλεκτρονική I



Κωδικός Μαθήματος: ΜΚ25
Επίπεδο Μαθήματος: Προπτυχιακό
Τύπος Μαθήματος: Ειδικού Υποβάθρου
Εξάμηνο: 4
Πιστωτικές Μονάδες: 5
Εβδομαδιαίες Ώρες διδασκαλίας: 5
Erasmus: Ναι
Ιστοσελίδα: eclass.uowm.gr/courses/ICTE304/
Γλώσσα διδασκαλίας:Ελληνική
Γενικές Ικανότητες:

• Ανάλυση και σύνθεση δεδομένων με τη χρήση κατάλληλων μαθηματικών εργαλείων και
λογισμικού
• Αυτόνομη Εργασία
• Ομαδική Εργασία

Περιεχόμενο:

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Κεφάλαιο 1: Ημιαγωγοί
1.1 Ενεργειακές ζώνες
1.2 Εμπλουτισμένοι ημιαγωγοί
1.3 Ημιαγωγά στοιχεία
Κεφάλαιο 2: Δίοδοι ανόρθωσης
2.1 Η επαφή pn
2.2 Ορθή και ανάστροφη πόλωση της επαφής pn.
2.3 Η χαρακτηριστική καμπύλη της διόδου
2.4 Μοντέλα διόδων, τάση κατωφλίου και αντίσταση σώματος διόδου
2.5 Η dc αντίσταση της διόδου
2.6 Επίδραση της θερμοκρασίας
2.7 Στοιχεία κατασκευαστών: Μέγιστη ισχύς και μέγιστη ανάστροφη τάση
Κεφάλαιο 3: Ειδικές δίοδοι
3.1 LED
3.2 Δίοδοι zener
3.3 Σταθεροποιητής τάσης με δίοδο zener.
Κεφάλαιο 4: Εφαρμογές διόδων
4.1 Κύκλωμα ημιανόρθωσης
4.2 Κυκλώματα ανόρθωσης (ανορθωτής κεντρικής επαφής και γέφυρα ανόρθωσης)
4.3 Το φίλτρο πυκνωτή
4.4 Σταθεροποίηση τάσης
4.5Κυκλώματα ψαλιδισμού
Κεφάλαιο 5: Διπολικά Τρανζίστορ (BJT)
5.1 Η δομή
5.2 Ορθή-ανάστροφη πόλωση
5.3 Η συνδεσμολογία κοινού εκπομπού και οι χαρακτηριστικές καμπύλες
5.4 Άμεση πόλωση της βάσης
• Να μπορεί να εξηγήσει τους τρεις τύπους πόλωσης ενός διπολικού τρανζίστορ (BJT): βάσης,
διαιρέτη τάσης και εκπομπού.
• Να αναλύει τη λειτουργία του τρανζίστορ σαν ενισχυτή χαμηλού σήματος.
• Να μπορεί να περιγράψει πως χρησιμοποιείται ένα BJT σε κύκλωμα διακόπτη.
• Να μπορεί να σχεδιάζει και αναλύει ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα χρησιμοποιώντας λογισμικά
πακέτα (Multisim)
Γενικές Ικανότητες
Λαμβάνοντας υπόψη τις γενικές ικανότητες που πρέπει να έχει αποκτήσει ο πτυχιούχος (όπως αυτές αναγράφονται στο
Παράρτημα Διπλώματος και παρατίθενται ακολούθως) σε ποια / ποιες από αυτές αποσκοπεί το μάθημα;.
Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και
πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων
τεχνολογιών
Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
Λήψη αποφάσεων
Αυτόνομη εργασία
Ομαδική εργασία
Εργασία σε διεθνές περιβάλλον
Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών

Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
Σεβασμός στη διαφορετικότητα και στην πολυπολιτισμικότητα
Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον
Επίδειξη κοινωνικής, επαγγελματικής και ηθικής υπευθυνότητας
και ευαισθησίας σε θέματα φύλου
Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
......
Άλλες...
.......

• Ανάλυση και σύνθεση δεδομένων με τη χρήση κατάλληλων μαθηματικών εργαλείων και
λογισμικού
• Αυτόνομη Εργασία
• Ομαδική Εργασία

5.5 Πόλωση με διαιρέτη τάσης
5.6 Άλλα κυκλώματα πόλωσης
5.7 Εντοπισμός βλαβών
Κεφάλαιο 6: Ενισχυτής κοινού εκπομπού
6.1 DC και AC ισοδύναμα κυκλώματα
6.2 AC αντίσταση
6.3 Ανάλυση ενισχυτή κοινού εκπομπού (κέρδος τάσης)
6.4 Εξουδετέρωση της αντίστασης εκπομπού
6.5 Ενισχυτές πολλαπλών βαθμίδων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΜΕΡΟΣ

Άσκηση 1: Η καμπύλη της διόδου
Άσκηση 2: Κυκλώματα ανορθωτών (ημιανορθωτής και γέφυρα ανόρθωσης)
Άσκηση 3: Το φίλτρο πυκνωτή
Άσκηση 4: Η δίοδος zener
Άσκηση 5: Ο σταθεροποιητής τάσης zener
Άσκηση 6: Συνδεσμολογία κοινού εκπομπού (CE)
Άσκηση 7: Περιοχές λειτουργίας του τρανζίστορ επαφής
Άσκηση 8: Πως να φέρνουμε το τρανζίστορ σε ένα σταθερό σημείο Q
Άσκηση 9: Πόλωση των pnp τρανζίστορ
Άσκηση 10: Πυκνωτές σύζευξης (coupling) και παράκαμψης (bypass)
Άσκηση 11: Ο ενισχυτής CE

Αναμενόμενα μαθησιακά αποτελέσματα:

Το μάθημα Ηλεκτρονική Ι αποτελούν το πρώτο μέρος από μια σειρά δύο εξαμηνιαίων μαθημάτων
στα βασικά αναλογικά ηλεκτρονικά κυκλώματα. Η ύλη του μαθήματος ξεκινάει με τη μελέτη της
ατομικής δομής των ημιαγωγών και τα χαρακτηριστικά της επαφής pn. Στην ύλη του μαθήματος
περιλαμβάνονται η πόλωση και τα χαρακτηριστικά της διόδου, τα κυκλώματα ανόρθωσης, τα
φίλτρα και οι σταθεροποιητές τάσης τροφοδοτικών, η δομή και η πόλωση των τρανζίστορ διπολικής
επαφής (BJT), τα χαρακτηριστικά της λειτουργίας των τρανζίστορ σαν ενισχυτές χαμηλού σήματος
και σαν διακόπτες.
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:
• Να μπορεί να πολώνει μια δίοδο ημιαγωγών και να περιγράφει την IV χαρακτηριστική
καμπύλη της.
• Να αναλύει τη λειτουργία, να σχεδιάζει και να υλοποιεί τα τρία βασικά κυκλώματα
ανόρθωσης : ημιανορθωτή, ανορθωτή κεντρικής επαφής, γέφυρας ανόρθωσης.
• Να σχεδιάζει, υλοποιεί και μετράει την απόδοση τροφοδοτικών με φίλτρα και
σταθεροποίηση τάσης εξόδου.

• Να μπορεί να εξηγήσει τους τρεις τύπους πόλωσης ενός διπολικού τρανζίστορ (BJT): βάσης,
διαιρέτη τάσης και εκπομπού.
• Να αναλύει τη λειτουργία του τρανζίστορ σαν ενισχυτή χαμηλού σήματος.
• Να μπορεί να περιγράψει πως χρησιμοποιείται ένα BJT σε κύκλωμα διακόπτη.
• Να μπορεί να σχεδιάζει και αναλύει ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα χρησιμοποιώντας λογισμικά
πακέτα (Multisim)

Προαπαιτούμενα:

Κανένα

Τρόπος Παράδοσης:

• Πρόσωπο με πρόσωπο
• Δυνατότητα εξ’ αποστάσεως εκπαίδευσης

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και επικοινωνιών:

• Εκπαίδευση στη χρήση προσωπικού φορητού
υπολογιστή με το λογισμικό πακέτο MultiSim για
σχεδίαση και προσομοίωση ηλεκτρονικών κυκλωμάτων
• Χρήση Η/Υ και κατάλληλου λογισμικού παρουσίασης
κειμένου και κινουμένων εικόνων (Power Point
Show)μέσω προβολικής συσκευής.
• Διάθεση του εκπαιδευτικού των διαλέξεων θεωρίας και
ασκήσεων πράξης και επικοινωνία με τους φοιτητές
μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας ασύγχρονης
τηλεκπαίδευσης e-class.

Οργάνωση Διδασκαλίας:
Δραστηριότητα Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου
Διαλέξεις 39
Εργαστήρια 13
Φροντιστηριακές ασκήσεις 13
Εργασίες 20
Αυτόνομη μελέτη 40
Σύνολο 125
Αξιολόγηση Φοιτητών:

Ο βαθμός της θεωρίας τους μαθήματος προκύπτει από το βαθμό της γραπτής εξέτασης καθώς και εκείνης των ενδεχόμενων εξετάσεων προόδου. Ο βαθμός του εργαστηρίου του μαθήματος είναι αυτός της τελικής εξέτασης, στον οποίο συνεκτιμώνται ποιοτικά και ο βαθμός των παραδοτέων εργασιών. Ο τελικός βαθμός μαθήματος υπολογίζεται ενδεικτικά με βάση την παρακάτω εξίσωση. ΤΕΛΙΚΟΣ ΒΑΘΜΟΣ= 0.75(ΒΑΘΜΟΣ ΘΕΩΡΙΑΣ)+0.25 (ΒΑΘΜΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ), αν (ΒΑΘΜΟΣ ΘΕΩΡΙΑΣ)≥ 5 ΤΕΛΙΚΟΣ ΒΑΘΜΟΣ= ΒΑΘΜΟΣ ΘΕΩΡΙΑΣ, αν ΒΑΘΜΟΣ ΘΕΩΡΙΑΣ<5.

Προτεινόμενη Βιβλιογραφία:
  1. ΧΑΡΙΤΑΝΤΗΣ ΓΙΑΝΝΗΣ, ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ 1, ΔΕΜΕΡΝΤΖΗΣ ΠΑΝΤΕΛΗΣ, Έκδοση: 1/2013.
  2. Λουτρίδης Σπυρίδων, Εισαγωγή στα Ηλεκτρονικά, ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ, Έκδοση: 2η/2017.
  3. Schultz, Grob's Basic Electronics w/Student CD, Εκδόσεις Επίκεντρο Α.Ε., 2007.
  4. Malvino A., Bates D., Ηλεκτρονική, 8η Έκδοση, ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε., 2016.
Διδάσκων: Γαύρος Κωνσταντίνος