Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Συστημάτων

Εξάμηνο:
3ο
Τύπος Μαθήματος:
Αυτοτελές Προαιρετικό Εργαστήριο (ΕΡ)
Κατεύθυνση:
-
Κωδικός:
Κ11ε
ECTS:
2
Διδακτικές Ώρες
Ώρες Θεωρίας:
-
Ώρες Φροντιστηρίου:
-
Ώρες Εργαστηρίου:
2
Ειδικεύσεις
Θεμελιώσεις Πληροφορικής (Ε1):
-
Διαχείριση Δεδομένων και Γνώσης (Ε2):
-
Λογισμικό (Ε3):
-
Υλικό και Αρχιτεκτονική (Ε4):
-
Επικοινωνίες και Δικτύωση (Ε5):
-
Επεξεργασία Σήματος και Πληροφορίας (Ε6):
-
Σχετικά Μαθήματα
Περιγραφή Μαθήματος

Καλύπτεται η θεωρία κυκλωμάτων με έμφαση στην ανάλυση και την επίλυση ασκήσεων, τόσο για κυκλώματα συνεχούς διέγερσης (DC), όσο και εναλλασσόμενης (AC) για τις μόνιμες και μεταβατικές καταστάσεις τους. Επίσης, παρουσιάζεται το εργαστήριο Κυκλωμάτων και Συστημάτων, καθώς και τα όργανα, ο εξοπλισμός του και η μεθοδολογία μετρήσεων. Έμφαση δίνεται στην πρακτική εξάσκηση στην κατασκευή και ανάλυση πραγματικών κυκλωμάτων και στη λήψη ορθών μετρήσεων ηλεκτρικών μεγεθών. Ειδικότερα, περιέχονται τα εξής θέματα:
1. Βασικά στοιχεία των κυκλωμάτων: ενεργά και παθητικά στοιχεία (αντίσταση, πυκνωτής, πηνίο, τελεστικός ενισχυτής, συμβάσεις πολικότητας, γειώσεις), χαρακτηριστικές τάσης-ρεύματος (νόμος του Ohm), σήματα (DC, AC, ισχύς, ενεργές τιμές μεγεθών, αναλογικά, ψηφιακά).
2. Γραμμικά δικτυώματα: βασικοί νόμοι και κανόνες ανάλυσης κυκλωμάτων (κόμβοι, κλάδοι, βρόγχοι, στοιχεία συνδεδεμένα σε σειρά και παράλληλα, κανόνες Kirchhoff, διαιρέτες τάσης και ρεύματος, αρχή επαλληλίας, θεωρήματα Thevenin και Norton, δυαδικότητα, πραγματικές πηγές τάσης και ρεύματος. θεώρημα μέγιστης μεταφοράς ισχύος).
3. Κυκλώματα με στοιχεία αποθήκευσης ενέργειας: RC – RL (μεταβατική απόκριση, απόκριση κατά συχνότητα, σύνθετη αντίσταση, φίλτρα διέλευσης χαμηλών ή υψηλών συχνοτήτων, συντονιζόμενα κυκλώματα).
4. Τελεστικοί Ενισχυτές (ΤΕ): εσωτερικό κύκλωμα και εφαρμογές των ΤΕ, ιδανικός και πραγματικός ΤΕ (Texas Instruments LM741), βασικά κυκλώματα ΤΕ (αναστρέφων ενισχυτής, μη αναστρέφων ενισχυτής, ακολουθητής τάσης, αθροιστής, ενισχυτής διαφοράς, ολοκληρωτής, διαφοριστής).
5. Μεθοδολογία επιλογής ηλεκτρικών στοιχείων και συνδεσμολογίας κυκλωμάτων: πραγματικά παθητικά και ενεργά στοιχεία, γεννήτριες σημάτων, breadboards, καλωδίωση, γειώσεις.
6. Μεθοδολογία μετρήσεων: εργαστηριακά όργανα και αρχές λειτουργίας τους (πολύμετρα, παλμογράφοι), μετρήσεις τάσεων, ρευμάτων, αντιστάσεων, διαφοράς φάσης, απεικόνιση χρονικά μεταβαλλόμενων σημάτων, γραφικές παραστάσεις μετρούμενων μεγεθών, βαθμονόμηση.

Βιβλιογραφία

Προτεινόμενα συγγράμματα:
1. Rizzoni, G., Kearns, J. και Χρηστίδης, Χ. Β. (2018). Θεωρία Κυκλωμάτων & Βασικά Ηλεκτρονικά. Εκδόσεις Παπαζήση, ISBN 9789600234053.
2. Λουτρίδης, Σ. (2018). Ηλεκτρικά Κυκλώματα - Εφαρμογές στην Ανάλυσή τους με MATLAB και SPICE. Εκδόσεις Τζιόλα, ISBN 9789604185856.
3. Τσιβίδης, Γ. (2018). Εισαγωγικό Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Ηλεκτρονικής. Εκδόσεις Παπασωτηρίου, ISBN 9789604911219.


Επιπλέον βιβλιογραφία
1. Αραπογιάννη Α. (2014). Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Συστημάτων. ΕΚΠΑ, Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών.