Ηλεκτρονική Μάθημα Ι Ηλεκτρονικά Συστήματα. Καθηγητής Αντώνιος Γαστεράτος Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Δ.Π.Θ.

Σχετικά έγγραφα
Μάθηµα 1ο Μέρος 1ο. Ανάλυση Κυκλωµάτων DC ΑΝΑΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Μηχανοτρονική Μάθημα 1 ο μηχανοτρονικός σχεδιασμός

Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων. Δεληγιαννίδης Σταύρος Φυσικός, MsC in Microelectronic Design

K15 Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση 1: Εισαγωγή

Ηλεκτρονική Μάθημα V Τρανζίστορ επίδρασης πεδίου. Καθηγητής Αντώνιος Γαστεράτος Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Δ.Π.Θ.

Συλλογή μεταφορά και έλεγχος Δεδομένων. 1.4 Απλά και σύνθετα συστήματα αυτοματισμού.

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Κεφάλαιο 4. Τελεστικοί ενισχυτές Σύνθετα κυκλώματα

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ;

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙ- ΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

HY:433 Σχεδίαση Αναλογικών/Μεικτών και Υψισυχνών Κυκλωμάτων (περιγραφή μαθήματος) Φώτης Πλέσσας

Ι. Ν. ΛΥΓΟΥΡΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ Δ. Π. Θ

K15 Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση 7-8: Ανάλυση και σύνθεση συνδυαστικών λογικών κυκλωμάτων

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ 21/06/2011 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

Έλεγχος Κίνησης

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 1

Κεφάλαιο 9. Ψηφιακά κυκλώματα - Άλγεβρα Boole

HY:433 Αναλογικά Κυκλώματα VLSI (περιγραφή μαθήματος) Φώτης Πλέσσας

Εισαγωγή στα ψηφιακά Συστήµατα Μετρήσεων

Εισαγωγή στην Επεξεργασία Σήματος. Νόκας Γιώργος

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ ΘΕΩΡΙΑ

ΙΚΑΝΟΤΗΤΕΣ: 1. Αναγνωρίζει απλούς κωδικοποιητές - αποκωδικοποιητές.

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Λ. ΜΠΙΣΔΟΥΝΗΣ ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 28/01/2015

K14 Αναλογικά Ηλεκτρονικά 9: Διαφορικός Ενισχυτής Τελεστικός Ενισχυτής

K15 Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση 6: Λογικές πύλες και λογικά κυκλώματα

Σχεδίαση Ηλεκτρονικών Κυκλωμάτων RF

ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ. παθητικά: προκαλούν την απώλεια ισχύος ενός. ενεργά: όταν τροφοδοτηθούν µε σήµα, αυξάνουν

Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή

ΑΣΚΗΣΗ 4 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΛΟΓΙΚΗΣ ΣΧΕΔΙΑΣΗΣ

Συλλογή μεταφορά και. Κεφάλαιο 2 ο ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ - ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΑ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2016

Ανάδραση. Ηλεκτρονική Γ τάξη Επ. Καθηγ. Ε. Καραγιάννη

Ταλαντωτές. LC: σε ταλαντωτές συχνοτήτων άνω του 1 ΜΗz (σε τηλεπικοινωνιακές διατάξεις). RC: για συχνότητες μέχρι και 1 ΜΗz.

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Ακολουθιακή Λογική. Επιμέλεια Διαφανειών: Δ.

1) Τι είναι ένα Σύστημα Αυτομάτου Ελέγχου 2) Παραδείγματα εφαρμογών Συστημάτων Ελέγχου 3) Τι είναι ανατροφοδότηση (Feedback) και ποιες είναι οι

Σύστημα και Μαθηματικά μοντέλα συστημάτων

«Επικοινωνίες δεδομένων»

6. Τελεστικοί ενισχυτές

Ιατρικά Ηλεκτρονικά. Δρ. Π. Ασβεστάς Εργαστήριο Επεξεργασίας Ιατρικού Σήματος & Εικόνας Τμήμα Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ. = + + εφαρμόζονται στις. αποτελεί το χρήσιμο σήμα ενώ το σήμα συχνότητας ω

A1.1 Σε κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος δίνεται η διανυσματική παράσταση των διανυσμάτων τάσης V 0 και έντασης ρεύματος I 0 που

Ηλεκτρονική. Ενότητα 5: DC λειτουργία Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΙΣ D/A & A/D

Κεφάλαιο 5 Διασύνδεση Αναλογικών & Ψηφιακών Συστηµάτων

«Επικοινωνίες δεδομένων»

Τελεστικοί Ενισχυτές

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Συνδυαστική Λογική. Επιμέλεια Διαφανειών: Δ.

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 6 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2016

stopband Passband stopband H L H ( e h L (n) = 1 π = 1 h L (n) = sin ω cn

Μάθημα 0: Εισαγωγή. Λευτέρης Καπετανάκης. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ Άνοιξη 2011

Εξαρτημένες Πηγές και Τελεστικός Ενισχυτής

Κεφάλαιο 11. Κυκλώματα Χρονισμού

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 1

Ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα

Μάθημα 1 ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ Ο Αισθητήρας Δύναμης. Επανεξέταση των βασικών εννοιών της C και του προγραμματισμού.

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

1. Ηλεκτρικοί κινητήρες- σερβοκινητήρας 2. Ελεγκτές. ΜΠΔ, 9 Ο Εξάμηνο Σάββας Πιπερίδης

2.9 ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΠΕΡΙΟΡΙΣΤΩΝ Τρανζίστορ Διπολικής Επαφής (BJT) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΔΙΠΟΛΙΚΗΣ ΕΠΑΦΗΣ (BJT)...131

ΘΕΜΑ : ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ DIGITAL ELECTRONICS

HY:536 Εργαστήριο Αναλογικών Κυκλωμάτων (περιγραφή μαθήματος) Φώτης Πλέσσας

3 Διακριτοποίηση Συστημάτων Συνεχούς Χρόνου... 65

Τελεστικοί Ενισχυτές

Κεφάλαιο 5 Διασύνδεση Αναλογικών & Ψηφιακών Συστημάτων

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 23/06/2016 ΜΟΝΟ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΕΠΙ ΠΤΥΧΙΩ ΦΟΙΤΗΤΕΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΑΘΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ

3. Περιγράμματα Μαθημάτων Προγράμματος Σπουδών

Ειδικής Υποδομής Υποχρεωτικό

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου-Εργαστήριο

Κεφάλαιο 3. Λογικές Πύλες


Σχεδίαση Ηλεκτρονικών Κυκλωμάτων RF

Εισαγωγή στην πληροφορική

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. 1-3 Κέρδος Τάσης του ιαφορικού Ενισχυτή µε FET s 8

Ψηφιακά Κυκλώματα (1 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική

ΚΥΡΙΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

Κεφάλαιο 7. Κυκλώματα με Διπολικά Τρανζίστορ Επαφής σε Γραμμική Λειτουργία - Ενισχυτές

Ηλεκτρονική Μάθημα V Κυκλώματα ενισχυτών. Καθηγητής Αντώνιος Γαστεράτος Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Δ.Π.Θ.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 1

Ιατρικά Ηλεκτρονικά. Χρήσιμοι Σύνδεσμοι. ΙΑΤΡΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ - ΔΙΑΛΕΞΗ 2η. Σημειώσεις μαθήματος: E mail:

Πρόγραμμα Σπουδών Ακαδημαϊκού Έτους

Ηλεκτρονική. Ενότητα 1: Εισαγωγή. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ 24/01/2012 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Ο ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ Ζ διακριτές σήματα και συστήματα διακριτού χρόνου χρονοσειρές (time series)

ΤΕΛΕΣΤΙΚΟΙ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ ΔΙΑΛΕΞΗ 3

του διπολικού τρανζίστορ

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

Educational Laboratory of Multi Instruments (ELMI) for LabVIEW TM and MultiSIM TM

Σχεδίαση Ηλεκτρονικών Κυκλωμάτων RF

Εισαγωγικά. URL:

ΤΕΛΕΣΤΙΚΟΙ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ ΣΤΗ ΧΗΜΙΚΗ ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Transcript:

Ηλεκτρονική Μάθημα Ι Ηλεκτρονικά Συστήματα Καθηγητής Αντώνιος Γαστεράτος Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Δ.Π.Θ.

Σκοπός του μαθήματος Εισαγωγή στις αναλογικές και ψηφιακές ηλεκτρονικές διατάξεις Απόκτηση αναλυτικής ικανότητας σε θέματα ηλεκτρονικής Ανάλυση και σχεδιασμός αναλογικών και ψηφιακών κυκλωμάτων

Διάρθρωση του μαθήματος Εισαγωγή στα ηλεκτρονικά συστήματα Δίοδοι Διπολικά τρανζίστορ Τρανζίστορ επίδρασης πεδίου Τελεστικοί ενισχυτές Κυκλώματα τελεστικών ενισχυτών Άλγεβρα Boole και λογικές πύλες Συνδυαστικά ψηφιακά κυκλώματα Ακολουθιακά ψηφιακά κυκλώματα

Πρόγραμμα μαθήματος Θεωρία Τρίτη 9-12 (αίθουσα Α3-4) Ασκήσεις Τρίτη 12-13 (αίθουσα Α3-4) Εργαστήρια Τρίτη 8-9 (υπολογιστικό κέντρο ΤΜΠ&Δ)

Προτεινόμενα συγγράμματα [59381997]: Μηχανοτρονικός Σχεδιασμός Τόμος Ι, Γαστεράτος Αντώνιος [50655968]: Ηλεκτρονική, 8η Έκδοση, Malvino A., Bates D. Λεπτομέρειες [32998749]: Ηλεκτρονικά, Χαριτάντης Γιάννης [41962850]: Βασική Ηλεκτρονική, Bernd Schiemann

Επικοινωνία Ιστοσελίδα μαθήματος στην πλατφόρμα http://eclass.duth.gr/eclass Επικοινωνία με το διδάσκοντα: agaster@pme.duth.gr apsomoul@pme.duth.gr

Γιατί αυτό το μάθημα στο ΤΜΠ&Δ; Οι προκλήσεις που καλούνται να αντιμετωπίσουν οι σημερινοί μηχανικοί οποιουδήποτε κλάδου γίνονται ολοένα και περισσότερο πολυσχιδείς. Τα τεχνολογικά προβλήματα καθίστανται συνεχώς πιο δύσκολα και βαθύτερα με χαρακτήρα πολύπλευρο και απαιτούν μια διακλαδική προσέγγιση για την επίλυσή τους. Κάθε μοντέρνο τεχνολογικό σύστημα διαθέτει ένα επίπεδο που αποτελείται από αισθητήρες και κινητήρες και ένα επίπεδο ελέγχου με ηλεκτρονικά μέρη, υπολογιστές και λοιπά στοιχεία ελέγχου.

Τι είναι ηλεκτρονική Η ηλεκτρονική είναι ο κλάδος εκείνος της τεχνολογίας που ασχολείται με τη μελέτη, σχεδιασμό και υλοποίηση συσκευών που βασίζουν την αρχή λειτουργία τους στην κίνηση ηλεκτρονίων

Σήματα και συστήματα Η λέξη σύστημα ετυμολογείται από το ρήμα συνίστημι, δηλαδή βάζω πράγματα μαζί. Είναι δηλαδή ένα σύνολο πραγμάτων με σχέση ενότητας ή αλληλεξάρτησης μεταξύ τους, που λαμβάνουν από κοινού εισόδους και παράγουν εξόδους. Το σήμα είναι οποιαδήποτε φυσική μεταβλητή, της οποίας το πλάτος ή η μεταβολή με το χρόνο περιέχει κάποιου είδους πληροφορία.

Ηλεκτρονικό σύστημα Αποτελεί τη φυσική διασύνδεση υποσυστημάτων και συσκευών που συλλέγουν πληροφορία και λαμβάνουν αποφάσεις Είσοδοι (αιτία) Ηλεκτρονικό σύστημα Έξοδοι (αποτέλεσμα)

Ηλεκτρονικό σύστημα - αισθητήρια - ενεργοποιητές Τα ηλεκτρικά σήματα που εισάγονται σε ένα ηλεκτρονικό σύστημα επεξεργασίας σήματος προέρχονται από αισθητήρες, συσκευές που ανιχνεύουν μια αλλαγή σε ένα φυσικό ερέθισμα μετατρέποντάς το σε ηλεκτρικό σήμα Επιθυμητή λειτουργία Αισθητήριο Ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου Ενεργοποιητής

Έλεγχος με ηλεκτρονικά συστήματα Επιθυμητή έξοδος (τάση που αντιστοιχεί σε στροφές ανά λεπτό) Ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου Τάση Ενεργοποιητής Έξοδος (στροφές ανά λεπτό) ανοικτού βρόχου Επιθυμητή έξοδος (στροφές ανά λεπτό) + Ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου Τάση Ενεργοποιητής Έξοδος (στροφές ανά λεπτό) Τάση Αισθητήριο κλειστού βρόχου

Γραμμικά και μη γραμμικά συστήματα Αν η σχέση εισόδου-εξόδου μπορεί να περιγραφτεί από μία καμπύλη της μορφής y(t) = ax(t)+b, σε όλο το εύρος της χρονοσειράς εισόδου, τότε η σχέση εισόδου εξόδου του συστήματος είναι γραμμική Έξοδος y 3 y 2 y 1 Έξοδος y 2 y 3 y 1 x 1 x 2 x 3 Είσοδος x 1 x 2 x 3 Είσοδος γραμμικό μη-γραμμικό

Παράδειγμα Ας θεωρήσουμε το σύστημα του σχήματος, του οποίου η απόκριση είναι το ημίτονο της εισόδου x sin y Ένα τέτοιο σύστημα είναι προφανώς μη γραμμικό με τη σχέση εισόδου εξόδου y = sin(x) να απέχει πολύ από την εξίσωση ευθείας. Όμως, αν κανείς αναλογιστεί ότι το όριο της συνάρτησης sin(x)/x όταν το x τείνει στο μηδέν είναι μονάδα, τότε για μία μικρή ζώνη πέριξ του μηδενός, η συνάρτηση y = sin(x) μπορεί να αντικατασταθεί από τη συνάρτηση y = x. Η τελευταία συνάρτηση είναι σαφέστατα γραμμική και επομένως το σύστημά μας μπορεί να θεωρηθεί γραμμικό για μια στενή περιοχή γύρω από το 0. y y x x

Είδη σημάτων Σήμα σε συνεχή χρόνο Φυσικός κόσμος Αισθητήρια Σήμα σε διακριτό χρόνο και διακριτό πλάτος Έλεγχος Υπολογιστής Επεξεργασία Αποθήκευση Επίδειξη Αριθμητικά δεδομένα Σήμα σε συνεχή χρόνο Φυσικός κόσμος Μετατροπείς κίνησης Ανάδραση Φίλτρο Δειγματοληψία και Συγκράτηση ADC DAC H Φίλτρο Ενισχυτής Έλεγχος

Συνεχές και διακριτό σήμα Χρόνος Πλάτος Συνεχές Αναλογικό σήμα Διακριτό Δειγματοληπτισμένο σήμα Συνεχής Κβαντισμένο σήμα Κωδικοποιημένο σήμα Διακριτός

Ερωτήσεις Τι είναι σύστημα; Τι είναι σήμα; Πώς θα περιγράφατε ένα σύστημα ηλεκτρονικής; Πώς παριστάνονται τα ηλεκτρικά σήματα; Από τι προέρχεται η πληροφορία που εφαρμόζεται στην είσοδο ενός ηλεκτρονικού συστήματος; Που εφαρμόζεται η έξοδος ενός συστήματος ηλεκτρονικής; Να σχεδιάσετε ένα σύστημα ανοικτού βρόχου. Να σχεδιάσετε ένα σύστημα κλειστού βρόχου. Πότε λέμε ότι ένα σύστημα παρουσιάζει γραμμική και πότε μη-γραμμική συμπεριφορά; Σε ποιες δύο κατηγορίες διακρίνονται τα σήματα;

Ερωτήσεις Τι είδους σήματα υπάρχουν στο φυσικό κόσμο; Τι σήματα αντιλαμβάνεται ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής; Πώς μετατρέπουμε ένα αναλογικό σήμα σε ψηφιακό;

Επιπλέον βιβλιογραφία Bagad, V.S., Electronic Product Design, 4th Edition, Technical Publications Pune, Pune, 2009. Bramston, D., Basics Product Design 01: Idea Searching, Ava Publishing, Lausanne, 2009. Oppenheim, A.V., Willsky, A.S. and Nawab, S.H., Signals and Systems, 2nd Edition, Pearson, London, 1996. Senturia, S.D. and Wedlock, B.D., Electronics Circuits and Applications, John Wiley and Sons, New York, 1975.