ΣΧΟΛΗ

Πολυτεχνική

ΤΜΗΜΑ

ΗΜΤΥ

ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΠΟΥΔΩΝ

Προπτυχιακό

ΚΩΔΙΚΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ECE_Υ421

ΕΞΑΜΗΝΟ ΣΠΟΥΔΩΝ

4

ΤΙΤΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Μικροηλεκτρονικές  Διατάξεις και Κυκλώματα

ΑΥΤΟΤΕΛΕΙΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ
σε περίπτωση που οι πιστωτικές μονάδες απονέμονται σε διακριτά μέρη του μαθήματος π.χ. Διαλέξεις, Εργαστηριακές Ασκήσεις κ.λπ. Αν οι πιστωτικές μονάδες απονέμονται ενιαία για το σύνολο του μαθήματος αναγράψτε τις εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας και το σύνολο των πιστωτικών μονάδων

ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΕΣ
ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

ΠΙΣΤΩΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ

Διαλέξεις

4

5

Ασκήσεις

1

1

ΤΥΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Υποβάθρου , Γενικών Γνώσεων, Επιστημονικής Περιοχής, Ανάπτυξης Δεξιοτήτων

Επιστημονικής Περιοχής

ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ:

Σύγχρονη Φυσική, Εφηρμοσμένη Φυσική, Ηλεκτρικά Κυκλώματα Ι ,  Εισαγωγή στην Επιστήμη του Ηλεκτρολόγου Μηχανικού & Τεχνολογίας Υπολογιστών, Ηλεκτρικά Κυκλώματα ΙΙ, Ηλεκτρικά και Ηλεκτρονικά Υλικά, Πιθανοθεωρία και Στατιστική

ΓΛΩΣΣΑ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ και ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ:

Ελληνική

ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΟΣΦΕΡΕΤΑΙ ΣΕ ΦΟΙΤΗΤΕΣ ERASMUS

Ναι με ιδιαίτερες συναντήσεις με φοιτητές στα Αγγλικά

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΣΕΛΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ (URL)

http://www.apel.ee.upatras.gr/mel/

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Περιγράφονται τα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος οι συγκεκριμένες  γνώσεις, δεξιότητες και ικανότητες καταλλήλου επιπέδου που θα αποκτήσουν οι φοιτητές μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος.

Συμβουλευτείτε το Παράρτημα Α

·    Περιγραφή του Επιπέδου των Μαθησιακών Αποτελεσμάτων για κάθε ένα κύκλο σπουδών σύμφωνα με Πλαίσιο Προσόντων του Ευρωπαϊκού Χώρου Ανώτατης Εκπαίδευσης

·    Περιγραφικοί Δείκτες Επιπέδων 6, 7 & 8 του Ευρωπαϊκού Πλαισίου Προσόντων Διά Βίου Μάθησης

και Παράρτημα Β

·    Περιληπτικός Οδηγός συγγραφής Μαθησιακών Αποτελεσμάτων

Οι  φοιτητές που παρακολουθούν το μάθημα

·       Έχουν αποδεδειγμένη γνώση και κατανόηση βασικών μικροηλεκτρονικών κυκλωμάτων.

·        Μπορούν να αναγνωρίσουν την χρηστικότητα ενός ηλεκτρονικού κυκλώματος.

·        Μπορούν να ξεχωρίσουν ένα μη γραμμικό κύκλωμα και να κατανοήσουν την χρήση ενεργών/μη γραμμικών στοιχείων σε ένα κύκλωμα.

·       Αντιλαμβάνονται πως οι ημιαγωγικές διατάξεις και οι ημιαγωγικές ιδιότητες μπορούν να γίνουν «ενεργές διατάξεις» και γενικά πως μετατρέπονται σε “engineering” εργαλεία για την δημιουργία χρηστικών κυκλωμάτων.

·        Κατανοούν την έννοια του ενισχυτικού κυκλώματος και του κυκλώματος «διακόπτη».

·       Μπορούν να αναλύσουν ένα κύκλωμα και ταυτόχρονα να σχεδιάσουν άλλο στη βάση της χρηστικότητας του και με βάση προδιαγραφές.

·       Κατανούν την έννοια της ολοκλήρωσης και της ελαχιστοποίησης των διαστάσεων των μοκροηλεκτρονικών διατάξεων.

·       Έχουν αναπτύξει εκείνες τις δεξιότητες απόκτησης γνώσεων, που τους χρειάζονται για να συνεχίσουν σε περαιτέρω αντικείμενα της Ηλεκτρονικής  με μεγάλο βαθμό αυτονομίας.

Ειδικότερα οι φοιτητές μέσω του μαθήματος αποκτούν γνώσεις στις βασική επιστήμη και τεχνολογία των ημιαγωγών και των ημιαγωγικών διατάξεων ώστε να μπορούν να αναγνωρίζουν, να συνδυάζουν, να σχεδιάζουν και τελικά να επιλέγουν την κατάλληλη διάταξη για τη σχεδίαση συγκεκριμένης λειτουργικότητας ενός ηλεκτρονικού κυκλώματος. Μπορούν να συνδυάζουν την επιλογή συγκεκριμένης διάταξης σε σχέση με τις σύγρονες τεχνολογικές εξελίξεις παίρνοντας υπόψη το κόστος, την κατανάλωση ισχύος, την ολοκληρωσιμότητα και την λειτουργική επάρκεια. Μπορούν να συγκρίνουν τεχνολογίες και να προτείνουν σχεδιαστικές μεθοδολογίες για την υλοποίηση ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Μπορούν να συνδυάσουν βασική γνώση ηλεκτρολογίας, θερμοδυναμικής, ηλεκτρονικών υλικών, σύγχρονης φυσικής, μη γραμμικών συστημάτων και μαθηματικές τεχνικές προσεγγίσεων  για να παράγουν (‘engineer’) λειτουργικό κύκλωμα.

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

Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών προσομοίωσης (Computer aided design).

Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις,  Λήψη αποφάσεων, Αυτόνομη εργασία , Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον, Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

Εισαγωγή στην Μικροηλεκτρονική. Ανασκόπηση ιδιοτήτων ημιαγωγικών, μονωτικών και μεταλλικών υλικών. Ανασκόπηση στοιχείων θερμοδυναμικής και φυσικής στερεάς κατάστασης. Βασική θεωρία ημιαγωγών, ηλεκτρονική δομή ημιαγωγικών υλικών (Energy bands) και φαινομένων μεταφοράς φορτίου (Boltzmann transport), οπές και ηλεκτρόνια, νόθευση, ολίσθηση και διάχυση, θερμοδυναμική ισορροπία. H έννοια της «σμίκρυνσης» στην ηλεκτρονική – εισαγωγή στην νανοτεχνολογία / νανοηλεκτρονική. Ημιαγωγικές διατάξεις: p-n επαφές, δίοδοι (p-n, Zener, φωτοδίοδοι) μοντέλα διόδων και κυκλώματα - διπολικά φαινόμενα, φυσική του διπολικού τρανσιστορ (BJT, HBT) - φαινόμενα πεδίου, φυσική των  μονοπολικών διατάξεων, τρανσιστορ φαινομένου πεδίου (JFET, MOSFET, CMOS, MESFET, HEMT, FinFET) - ημιαγωγικοί αισθητήρες. Μη γραμμικά κυκλώματα, ενεργά κυκλώμaτα. Aναλυση, μικρού σήματος. Οι έννοιες της διακοπτικής συχνότητας και της φασματικής απόκρισης στην ηλεκτρονική. Ενισχυτές μιας βαθμίδας – τοπολογίες. Το τρανσιστορ σαν διακόπτης, ανάλυση κυκλωμάτων αντιστροφέων. Ημιαγωγικοί αισθητήρες και κυκλώματα ανάγνωσης και μετατροπής (transducers). Τεχνολογίες Ολοκλήρωσης VLSI/ ULSI και διαχείρηση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Εισαγωγή στους εξομοιωτές ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (SPICE).

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ
Πρόσωπο με πρόσωπο, Εξ αποστάσεως εκπαίδευση κ.λπ.

Πρόσωπο με πρόσωπο

ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ
Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές

Χρήση υπολογιστικών εργαλείων για την διεκπεραιωση των Ασκήσεων

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

Περιγράφονται αναλυτικά ο τρόπος και μέθοδοι διδασκαλίας.

Διαλέξεις, Σεμινάρια, Εργαστηριακή Άσκηση, Άσκηση Πεδίου, Μελέτη & ανάλυση βιβλιογραφίας, Φροντιστήριο, Πρακτική (Τοποθέτηση), Κλινική Άσκηση, Καλλιτεχνικό Εργαστήριο, Διαδραστική διδασκαλία, Εκπαιδευτικές επισκέψεις, Εκπόνηση μελέτης (project), Συγγραφή εργασίας / εργασιών, Καλλιτεχνική δημιουργία, κ.λπ.

Αναγράφονται οι ώρες μελέτης του φοιτητή για κάθε μαθησιακή δραστηριότητα καθώς και οι ώρες μη καθοδηγούμενης μελέτης ώστε ο συνολικός φόρτος εργασίας σε επίπεδο εξαμήνου να αντιστοιχεί στα standards του ECTS

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Περιγραφή της διαδικασίας αξιολόγησης

Γλώσσα Αξιολόγησης, Μέθοδοι αξιολόγησης, Διαμορφωτική  ή Συμπερασματική, Δοκιμασία Πολλαπλής Επιλογής, Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης, Ερωτήσεις Ανάπτυξης Δοκιμίων, Επίλυση Προβλημάτων, Γραπτή Εργασία, Έκθεση / Αναφορά, Προφορική Εξέταση, Δημόσια Παρουσίαση, Εργαστηριακή Εργασία, Κλινική Εξέταση Ασθενούς, Καλλιτεχνική Ερμηνεία, Άλλη / Άλλες

Αναφέρονται  ρητά προσδιορισμένα κριτήρια αξιολόγησης και εάν και που είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές.

Η αξιολόγηση των φοιτητών γίνεται στα Ελληνικά (με δυνατότητα να δοθεί και στα Αγγλικά) με μια γραπτή εξέταση στο τέλος του εξαμήνου και η οποία καθωρίζει το 65% του τελικού βαθμού. Η εξέταση αυτή περιλαμβάνει δοκιμασία πολλαπλής επιλογής, ερωτήσεις σύντομης απάντησης και επίλυση προβλημάτων.

Η παράδοση γραπτής εργασίας στο πλαίσιο πέντε γραπτών εργασιών /ασκήσεων που θα ανατεθούν με μέγιστη συνεισφορά 10% στον τελικό βαθμό

Μιά τουλαχιστον προφορική εξέταση-πρόοδος (επίλυση προβλημάτων) η εναλλακτικά, γραπτή πρόδος στην διάρκεια του εξαμήνου επί της διδαχθείσας ύλης και των παραδοτέων ασκήσεων που συνεισφέρει στον βαθμό κατά max 25%.

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

·        Μικροηλεκτρονικά Κυκλώματα, Sedra and Smith, εκδόσεις Παπασωτηρίου (alternatively “Microelectronic Circuit”, Sedra/Smith, Oxford University Press, 7^th edition)

·        Fundamentals of Microelectronics, 2nd Edition, by Behzad Razavi, ed. John Wiley & Sons

·        Solid State Electronic Devices (7th Edition), by Ben Streetman and Sanjay Banerjee, Pearson Ed.

·        Σημειώσεις SPICE

 -Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

·        IEEE Circuits and Device magazine

·        IEEE Spectrum