Παρουσίαση/Προβολή

Εικόνα επιλογής

ΤΛ1001-Ηλεκτρονικά Στοιχεία

(EL115) -  Καπετανάκης Ελευθέριος

Περιγραφή Μαθήματος

Εισαγωγή στο γνωστικό αντικείμενο των μικροηλεκτρονικών διατάξεων και κυκλωμάτων. Φυσική ημιαγωγού : Περιγραφή της συμπεριφοράς των ηλεκτρονίων στον ημιαγωγό (κυρίως, Si και GaAs) με τη βοήθεια της κβαντικής μηχανικής και των εξισώσεων του Maxwell. Διατάξεις ημιαγωγού : Περιγραφή της φυσικής και των χαρακτηριστικών βασικών διατάξεων (επαφή p-n, BJT, MOSFET). Βασικά κυκλώματα διατάξεων ημιαγωγού : Περιγραφή και λειτουργία βασικών κυκλωμάτων διόδων και τρανζίστορ. Μαθησιακοί στόχοι: – Κατανόηση των βασικών φυσικών εννοιών που διέπουν την κίνηση των ηλεκτρονίων μέσα σε ένα ημιαγωγό. – Δυνατότητα εξαγωγής (από τις θεμελιώδεις φυσικές αρχές) των βασικών εξισώσεων που διέπουν τις χαρακτηριστικές ρεύματος-τάσης των βασικών ημιαγώγιμων διατάξεων. – Ικανότητα εφαρμογής των μοντέλων ρεύματος-τάσης των ημιαγώγιμων διατάξεων στον σχεδιασμό πρακτικών αναλογικών και ψηφιακών ηλεκτρικών κυκλωμάτων. – Εκτίμηση της επίδρασης διαφόρων διακυμάνσεων των ημιαγώγιμων διατάξεων στην απόδοση ενός κυκλώματος.

Ημερομηνία δημιουργίας

Δευτέρα 30 Μαΐου 2022

  • Συμπληρωματικά Στοιχεία:

    Μάθημα Γενικής Υποδομής πρώτου εξαμήνου Εργαστηριακές ασκήσεις: Το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος των Ηλεκτρονικών Στοιχείων μελετά και αναλύει τα σημαντικότερα ηλεκτρονικά στοιχεία στερεάς κατάστασης με σειρά από εργαστηριακές ασκήσεις. Με τη βοήθεια ειδικά διαμορφωμένων διατάξεων για κάθε άσκηση και τη χρήση οργάνων μέτρησης και ελέγχου που αποτελούν εξοπλισμό του εργαστηρίου, πραγματοποιούν οι σπουδαστές τις ασκήσεις βάσει συγκεκριμένου εργαστηριακού φυλλαδίου. Τα σχηματικά διαγράμματα των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων των ασκήσεων, οι πίνακες για την καταγραφή των μετρήσεων, τα ερωτηματολόγια καθώς και διάφορα συμπληρωματικά στοιχεία (από τα τεχνικά φυλλάδια των κατασκευαστών) που εμπεριέχονται στο φυλλάδιο κάθε άσκησης συνεισφέρουν στην πλήρη κατανόηση των στοιχείων. Το σύνολο των ασκήσεων έχει χωριστεί σε δύο κύκλους. Ο πρώτος κύκλος περιλαμβάνει τη μελέτη διαφόρων οργάνων μέτρησης και ελέγχου, ώστε οι σπουδαστές να εξοικειωθούν με το περιβάλλον του εργαστηρίου. Ο δεύτερος κύκλος περιλαμβάνει έντεκα (11) ασκήσεις κάθε μια απ' τις οποίες είναι αποκλειστικά αφιερωμένη σε κάποιο ηλεκτρονικό στοιχείο. Αναλυτικά, οι τίτλοι των ασκήσεων είναι: Α' Κύκλος 1.Κανόνες ασφαλείας. Χειρισμός τροφοδοτικών ισχύος (χαμηλής και υψηλής τάσης) καθώς και αναλογικών και ψηφιακών πολυμέτρων 2.Χειρισμός γεννήτριας σήματος και παλμογράφου Β' Κύκλος 1.Τρίοδος ηλεκτρονική λυχνία κενού 1.i. Χάραξη σμήνους χαρακτηριστικών πλέγματος για διάφορες τιμές Vp 1.ii. Χάραξη σμήνους χαρακτηριστικών πλέγματος για διάφορες τιμές Vg 1.iii. Χάραξη σμήνους χαρακτηριστικών σταθερού ρεύματος για διάφορες τιμές Ip 1.iv. Προσδιορισμός των παραμέτρων της Gm, r, μ για διάφορες τιμές του Ip και χάραξη του διαγράμματος μεταβολής τους συναρτήσει του Ip 1.v.Χάραξη της καμπύλης ανοδικής απώλειας 2. Δίοδος ημιαγωγού (Si, Ge, Schottky) 2.i. Χάραξη στατικής χαρακτηριστικής ρεύματος-τάσης με ορθή πόλωση 2.ii. Χάραξη της γραφικής παράστασης Rf = f (Vd) για κάθε δίοδο 2.iii. Προσδιορισμός της τάσης κατωφλίου Vth της δυναμικής αντίστασης rd και της γωνίας διέλευσης φ 3. Δίοδος Zener 3.i. Χάραξη στατικής χαρακτηριστικής ρεύματος-τάσης με ορθή και ανάστροφη πόλωση 3.ii. Προσδιορισμός της τάσης Zener, VZ, της δυναμικής αντίστασης rz και της στατικής αντίστασης RZ . Χάραξη της χαρακτηριστικής καμπύλης I-V σε κύκλωμα Zener//RL 3.iii. Υπολογισμός της αντίστασης προστασίας RS. 4. Δίοδος Varicap 4.i. Προσδιορισμός της χωρητικότητας CV =f (Vr) 4.ii. Xάραξη των γραφικών παραστάσεων για τις συναρτήσεις CV=CV(Vr) και ln(CVo/CV)=f[ln(1+Vr/Vo)] 4.iii. Υπολογισμός του συντελεστή n. 5. Transistor FET 5.i. Χάραξη σμήνους χαρακτηριστικών για διάφορες τιμές του VGS 5.ii. Χάραξη χαρακτηριστικών μεταφοράς VGS, Vp 5.iii. Προσδιορισμός των IDSs, VGS, Vp, και gm, rd, μ 5.iv. Λειτουργία σαν πηγή σταθερού ρεύματος 6. Transistor BJT (1) 6.i. Χάραξη σμήνους χαρακτηριστικών εισόδου για διάφορες τιμές της VCE. 6.ii. Χάραξη σμήνους χαρακτηριστικών εξόδου για διάφορες τιμές του IB 7. Transistor BJT (2) 7.i. Χάραξη της χαρακτηριστικής μεταφοράς 7.ii. Προσδιορισμός των h-υβριδικών παραμέτρων 8. Transistor UJT 8.i. Μέτρηση της ενδοβασικής αντίστασης RBB 8.ii. Προςδιορισμός του λόγου ενδογενών αποστάσεων, η 8.iii. Χάραξη στατικής χαρακτηριστικής εισόδου ΙΕ=f(VE) 9. Δίοδος Tunnel 9.i. Χάραξη στατικής χαρακτηριστικής τάσης ρεύματος . 9.ii. Προσδιορισμός των VP,VV, IP, IV 9.iii. Προσδιορισμός της αρνητικής δυναμικής αντίστασης 10. Thyristor SCR 10.i. Μέτρηση του ρεύματος και τάσης σκανδαλισμού πύλης IGt, VGt 10.ii. Μέτρηση της τάσης κόρου ανόδου-καθόδου, Vfsat 10.iii. Μέτρηση του ρεύματος συγκράτησης, ΙΗ 11. Δίοδος LED 11.i. Στατική χαρακτηριστική ορθής τάσης Vf και ρεύματος If 11.ii. Μέτρηση της σχετικής φωτεινής έντασης με μεταβολή του ορθού ρεύματος 11.iii. Μελέτη απεικόνισης μονάδας επτά στοιχείων και υπολογισμός αντιστάσεων προστασίας