Skip navigation

Αναλογικά ηλεκτρονικά

Γενικός σκοπός

Το περιεχόμενο της ύλης του μαθήματος έχει αναπτυχθεί με σκοπό οι μαθητές/τριες να:

  • συνθέτουν γνώσεις που αποκτήθηκαν από άλλα μαθήματα
  • αναγνωρίζουν, σχεδιάζουν και εξηγούν την λειτουργία των υλικών (εξαρτημάτων) και των χαρακτηριστικών των αναλογικών ηλεκτρονικών
  • αναγνωρίζουν, περιγράφουν και σχεδιάζουν τη δομή και λειτουργία των τρανζίστορ
  • υπολογίζουν την πόλωση ενός τρανζίστορ σε ένα κύκλωμα και να προσδιορίζουν το σημείο λειτουργίας
  • αποκτήσουν γνώσεις οι οποίες θα είναι χρήσιμες για αντίστοιχα γνωστικά αντικείμενα του επόμενου έτους σπουδών.

Στόχοι του μαθήματος

Στόχοι Περιεχόμενο

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ

Μετά το τέλος του κεφαλαίου, οι μαθητές/τριες θα:

  • ορίζουν τον όρο ηλεκτρονική
  • αναφέρουν τα πλεονεκτήματα των ψηφιακών κυκλωμάτων
  • αναλύουν ομοιότητες και διαφορές μεταξύ αναλογικών και ψηφιακών σημάτων και κυκλωμάτων
  • αντιλαμβάνονται τη χρήση των ηλεκτρονικών στην καθημερινή ζωή
  • διακρίνουν ομοιότητες και διαφορές μεταξύ αναλογικών και ψηφιακών σημάτων και κυκλωμάτων
  • επικοινωνούν και αλληλεπιδρούν αποτελεσματικά με τους συμμαθητές/τριές τους
  • Γενικές αρχές ηλεκτρονικής
  • Αναλογικά και ψηφιακά σήματα
  • Αναλογικά και ψηφιακά κυκλώματα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ

Μετά το τέλος του κεφαλαίου, οι μαθητές/μαθήτριες θα:

  • αναγνωρίζουν την ύπαρξη ζωνών αγωγιμότητας και σθένους
  • δηλώνουν τις διαφορές μεταξύ των ημιαγωγών τύπου Ν καιτύπου Ρ
  • περιγράφουν την επίδραση του εμπλουτισμού με προσμίξεις στον τύπο αγωγιμότητας των ημιαγωγών
  • διακρίνουν τους ημιαγωγούς από τους αγωγούς και τους μονωτές
  • διακρίνουν τις έννοιες δότες και αποδέκτες
  • διακρίνουν τους άμορφους από τους οργανικούς κρυσταλλικούς ημιαγωγούς
  • διασαφηνίζουν ότι στους ημιαγωγούς το ηλεκτρικό ρεύμα οφείλεται σε δυο φορείς: τα ηλεκτρόνια και τις οπές
  • Ενδογενείς ημιαγωγοί
  • Ημιαγωγοί προσμίξεων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΔΙΟΔΟΙ

Μετά το τέλος του κεφαλαίου, οι μαθητές/τριες θα:

  • ορίζουν την περιοχή απογύμνωσης
  • αναγνωρίζουν τα σύμβολα των απλών διόδων Ρ-Ν και των διόδων Varicap, Schottky και Ζener
  • αναγνωρίζουν και ερμηνεύουν τα τεχνικά χαρακτηριστικά των απλών διόδων και των διόδων Varicap, Schottky και Ζener σε φυλλάδια των κατασκευαστών
  • περιγράφουν το μηχανισμό διάχυσης οπών και ηλεκτρονίων σε μια επαφή Ρ-Ν
  • περιγράφουν τη λειτουργία της διόδου μεταβλητής χωρητικότητας (Varicap)
  • περιγράφουν τη λειτουργία της διόδου Schottky
  • περιγράφουν τη λειτουργία της διόδου Zener
  • περιγράφουν τη λειτουργία και να σχεδιάζουν τις κυματομορφές της απλής και της πλήρους ανόρθωσης με διόδους
  • χρησιμοποιούν κατάλληλα τη δίοδο Zener σε κυκλώματα σταθεροποίησης τάσης
  • εφαρμόζουν, χειρίζονται και ελέγχουν κυκλώματα με διόδους
  • σχεδιάζουν την χαρακτηριστική καμπύλη της διόδου
  • περιγράφουν τη λειτουργία και να σχεδιάζουν τις κυματομορφές του ανιχνευτή κορυφής
  • διακρίνουν τη συμπεριφορά της διόδου κατά την ορθή και κατά την ανάστροφη πόλωση
  • ερμηνεύουν τα τεχνικά φυλλάδια των κατασκευαστών σε ό,τι αφορά τις διόδους μεταβλητής χωρητικότητας, Schottky και Ζener
  • συγκρίνουν και αντιπαραβάλλουν τις διόδους μεταβλητής χωρητικότητας, Schottky και Ζener και να αναφέρουν τη χρήση της κάθε μιας
  • αποφασίζουν για απλά τεχνικά προβλήματα που απαιτούν τη χρήση των διόδων εμπορίου
  • Δίοδος P-N
  • Δίοδος P-N σε ορθή και ανάστροφη πόλωση
  • Χαρακτηριστική καμύλη και ευθεία φόρτου
  • Δίοδος μεταβλητής χωρητικότητας (varicap)
  • Δίοδος Schottky
  • Δίοδος zener και εφαρμογές
  • Ημιανόρθωση
  • Πλήρης ανόρθωση
  • Ανιχνευτής κορυφής
  • Ψαλιδιστής
  • Διπλασιαστής τάσης

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ

Μετά το τέλος του κεφαλαίου, οι μαθητές/τριες θα:

  • αναγνωρίζουν τα σύμβολα των BJT, JFET και MOSFET
  • αναγνωρίζουν και θα συγκρίνουν τις βασικές συνδεσμολογίες των τρανζίστορ
  • αναγνωρίζουν τη σημασία του ισοδυνάμου κυκλώματος
  • προσδιορίζουν το σημείο λειτουργίας πάνω στην ευθεία φόρτου
  • αναγνωρίζουν τις χαρακτηριστικές παραμέτρους και τις χαρακτηριστικές ρεύματος απαγωγού
  • αναγνωρίζουν τα τεχνικά χαρακτηριστικά των BJT, JFET και MOSFET σε φυλλάδια των κατασκευαστών
  • περιγράφουν τη δομή και τη λειτουργία του τρανζίστορ (BJT)
  • σχεδιάζουν τις χαρακτηριστικές ρεύματος βάσης και συλλέκτη
  • περιγράφουν τη δομή και τη λειτουργία του τρανζίστορ εγκάρσιου πεδίου επαφής (JFET)
  • χρησιμοποιούν κατάλληλα BJT, JFET και MOSFET σε κυκλώματα
  • περιγράφουν τη δομή και τη λειτουργία του MOSFET
  • εφαρμόζουν, χειρίζονται και ελέγχουν κυκλώματα με BJT, JFET και MOSFET
  • διακρίνουν το MOSFET αραίωσης από το MOSFET πύκνωσης
  • ερμηνεύουν τα τεχνικά χαρακτηριστικά των BJT, JFET και MOSFET σε φυλλάδια των κατασκευαστών
  • συγκρίνουν και αντιπαραβάλλουν τα τρανζίστορ BJT, JFET και MOSFET και θα αναφέρουν τη χρήση της κάθε ενός
  • αποφασίζουν για απλά τεχνικά προβλήματα που απαιτούν τη χρήση BJT, JFET και MOSFET
  • Δομή και αρχή λειτουργίας του τρανζίστορ
  • Βασικές συνδεσμολογίες τρανζίστορ
  • Πολώσεις του τρανζίστορ
  • Κύκλωμα ενισχυτή με τρανζίστορ
  • Τρανζίστορ εγκάρσιου πεδίου επαφής (JFET)
  • MOSFET
  • Το τρανζίστορ σε διακοπτική λειτουργία

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ ΤΕΣΣΑΡΩΝ ΣΤΡΩΣΕΩΝ

Μετά το τέλος του κεφαλαίου, οι μαθητές/τριες θα:

  • αναγνωρίζουν τα σύμβολα των SCR, Diac και Triac
  • αναγνωρίζουν τα διάφορα είδη ελεγχόμενου ανορθωτή πυριτίου
  • αναγνωρίζουν τις βασικές συνδεσμολογίες και κυκλώματα του ελεγχόμενου ανορθωτή πυριτίου
  • αναγνωρίζουν τα τεχνικά χαρακτηριστικά των SCR, Diac και Triac σε φυλλάδια των κατασκευαστών
  • περιγράφουν τη δομή και τη λειτουργία της διόδου τεσσάρων στρώσεων
  • περιγράφουν τη δομή και τη λειτουργία του ελεγχόμενου ανορθωτή πυριτίου
  • περιγράφουν τη δομή και τη λειτουργία του Diac και Triac
  • χρησιμοποιούν κατάλληλα τα SCR, Diac και Triac σε κυκλώματα
  • εφαρμόζουν, χειρίζονται και ελέγχουν κυκλώματα με SCR, Diac και Triac
  • διακρίνουν τα SCR από τα Diac και Triac
  • συγκρίνουν και αντιπαραβάλλουν τα SCR, Diac και Triac και θα αναφέρουν τη χρήση τους
  • ερμηνεύουν τα τεχνικά χαρακτηριστικά των SCR, Diac και Triac σε φυλλάδια των κατασκευαστών
  • αποφασίζουν για απλά τεχνικά προβλήματα που απαιτούν τη χρήση SCR, Diac και Triac
  • Ημιαγωγοί P-N-P-N
  • Ελεγχόμενος ανορθωτής πυριτίου (SCR)
  • Δομή και λειτουργία των Diac και Triac
  • Έλεγχος ισχύος με Diac και Triac

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΟΠΤΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

Μετά το τέλος του κεφαλαίου, οι μαθητές/τριες θα:

  • αναγνωρίζουν τα σύμβολα των διόδων LED, της φωτοδιόδου, του φωτοτρανζίστορ και του οπτοζεύκτη
  • αναγνωρίζουν τα χαρακτηριστικά των διόδων LED, της φωτοδιόδου, του φωτοτρανζίστορ και του οπτοζεύκτη σε τεχνικά φυλλάδια των κατασκευαστών
  • περιγράφουν τους μηχανισμούς της φωτοεκπομπής και του φωτοηλεκτρικού φαινομένου
  • περιγράφουν τη λειτουργία της φωτοδιόδου και του φωτοτρανζίστορ
  • περιγράφουν τη λειτουργία του οπτοζεύκτη
  • χρησιμοποιούν κατάλληλα τις διόδους LED, φωτοδιόδους, φωτοτρανζίστορ και οπτοζεύκτη σε κυκλώματα
  • διακρίνουν τη δίοδο LED, από τη φωτοδίοδο
  • ερμηνεύουν τα χαρακτηριστικά των διόδων LED, της φωτοδιόδου, του φωτοτρανζίστορ και του οπτοζεύκτη σε τεχνικά φυλλάδια των κατασκευαστών
  • συγκρίνουν και αντιπαραβάλλουν διόδους LED, φωτοδιόδους, φωτοτρανζίστορ και οπτοζεύκτη και θααναφέρουν τη χρήση τους
  • Φωτοπηγές
  • Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο
  • Φωτοφωρατές
  • Άλλες φωτοδιατάξεις

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7: ΤΕΛΕΣΤΙΚΟΙ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ

Μετά το τέλος του κεφαλαίου, οι μαθητές/τριες θα:

  • αναγνωρίζουν το σύμβολο του τελεστικού ενισχυτή(ΤΕ)
  • αναγνωρίζουν τα χαρακτηριστικά των ΤΕ σε τεχνικά φυλλάδια των κατασκευαστών
  • αναφέρουν πότε χρησιμοποιείται η προσέγγιση του ιδανικού ΤΕ
  • αναφέρουν τις βασικές αρχές ανατροφοδότησης στα βασικά κυκλώματα με ΤΕ
  • περιγράφουν τη λειτουργία των ΤΕ
  • χρησιμοποιούν κατάλληλα τους ΤΕ σε κυκλώματα
  • σχεδιάζουν απλά κυκλώματα με αναστρέφοντα και μη αναστρέφοντα ΤΕ
  • διακρίνουν τη λειτουργία του αναστρέφοντος από αυτή του μη αναστρέφοντος ΤΕ
  • διακρίνουν τα όρια του ιδανικού ΤΕ από τον πραγματικό ΤΕ
  • ερμηνεύουν τα χαρακτηριστικά των ΤΕ σε τεχνικά φυλλάδια των κατασκευαστών
  • συγκρίνουν και αντιπαραβάλλουν τους διάφορους ΤΕ και θα αναφέρουν τη χρήση τους
  • αποφασίζουν για απλά τεχνικά προβλήματα που απαιτούν τη χρήση ΤΕ
  • Ιδανικός τελεστικός ενισχυτής (ΤΕ)
  • Βασικά κυκλώματα με ΤΕ

Βιβλίο διδασκαλίας μαθήματος

Η Ηλεκτρονική είναι ο κλάδος εκείνος των Φυσικών επιστημών που ασχολείται αρχικά με τη μελέτη και ερμηνεία φαινομένων σχετικών με την κίνηση ηλεκτρικών φορτίων στα διάφορα υλικά ή μέσα στο κενό. Το μάθημα αποτελεί ουσιαστικά μία πρώτη εισαγωγή στα "Ηλεκτρονικά Κυκλώματα".

Βασική κατεύθυνση του μαθήματος είναι μέσω της παρουσίασης του υλικού να αποκτήσει ο μαθητής/τρια μια γενική εικόνα της Ηλεκτρονικής Επιστήμης και της έννοιας του ηλεκτρικού κυκλώματος. Πέραν της δυνατότητας ελέγχου του ηλεκτρικού ρεύματος στα ηλεκτρονικά κυκλώματα, ο μαθητής/τρια πρέπει να προχωρήσει στη μελέτη και κατανόηση της φυσικής λειτουργίας των εφαρμογών βασικών ημιαγωγικών στοιχείων.

Προτεινόμενο βιβλίο για την υποστήριξη της διδασκαλίας των αντίστοιχων διδακτικών ενοτήτων είναι το βιβλίο με τίτλο "Γενικά Ηλεκτρονικά" (Μέρος Α’), με συγγραφείς: ΜΠΡΑΚΑΤΣΟΥΛΑΣ ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ, ΠΑΠΑΪΩΑΝΝΟΥ ΓΕΩΡΓΙΟΣ, ΠΑΠΑΔΑΚΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ.


(c) Αμπατζόγλου Ιωάννης, Ηλεκτρονικός Μηχανικός, καθηγητής ηλεκτρονικών ΠΕ1708