אלקטרוניקה בסיסית להנדסה מכנית (חלקי) 0512-1206-01 מר מרצה כללי להנדסה חפש בקורס

פרק 1 - יסודות מל"מ - אלקטרונים וחורים במוליכים למחצה ▼
מבוא כללי לקורס, מודל האטום של בוהר, המבנה הגבישי של סיליקון (Si) ומישורי חיתוך, רמות אנרגיה באטום, קשר קוולנטי (Covalent bond), זיהום (doping) ע"י תורמים (Donors) ואקספטורים (Acceptors), מסה אפקטיבית, שכבות אנרגיה, אלקטרונים בשכבת ההולכה (Conduction band) וחורים בשכבת הערכיות (Valence band), סיווג חומרים למוליכים, מבודדים ומוליכים למחצה, צפיפות מצבי אנרגיה, פונקצית פרמי (Fermi Function), קירוב בולצמן ושווי משקל תרמי (Thermal Equilibrium), ריכוז נושאי מטען חיוביים ושליליים, צפיפות מטען אינטרינסית (Intrinsic carrier concentration), נושאי מטען הרוב ונושאי מטען המיעוט (Majority/Minority carriers). השפעת הטמפרטורה על ריכוז נושאי המטען, גרפים לוגריתמיים של ריכוז נושאי המטען במוליך למחצה.

פרק 2 - יסודות מל"מ - תנועה של אלקטרונים וחורים ▼
מהירות סחיפה (Drift velocity), מוביליות של אלקטרונים וחורים (Mobility) וגרף המוביליות, מוליכות חשמלית והתנגדות חשמלית אורכית, צפיפות זרם סחיפה וצפיפות זרם דיפוזיה (Diffusion Current), יחסי איינשטיין.

פרק 3 - יסודות מל"מ - משוואת הרציפות במוליכים למחצה (העשרה) ▼
תהליכי גנרציה וריקומבינציה תרמיים, גנרציה אופטית, פיתוח משוואת הרציפות המלאה, מוליך למחצה שאינו בשווי משקל תרמי, שימוש במשוואת הרציפות במקרים שונים

פרק 4 - יסודות מל"מ - צומת PN ▼
מבנה צומת PN, קירוב המחסור (Depletion Approximation), צומת מדרגה, חד-צדדי, ליניארי (Step Junction, One-Sided Junction, Linear Junction), פוטנציאל מובנה, משוואת פואסון וצפיפות מטען חשמלי, רוחבי אזור המחסור, צומת PN בממתח קדמי ואחורי (Forward Biased, Reversed Biased)

פרק 5 - יסודות מל"מ - הדיודה כהתקן ▼
משוואת הדיודה, אורך הדיפוזיה, ממתח אחורי והגדרה של דיודת זנר (Zener Diode), תאים סולריים ופוטו-דיודות.

פרק 6 - יסודות מל"מ - דיודת שוטקי (Schottky Diode) ▼
הגדרה של צומת מוליך למחצה ומתכת (MS contacts), ניתוח פסי אנרגיה, אופיין IV של דיודת שוטקי, קיבול של דיודת שוטקי, דיודת שוטקי מעשית, תופעת המינהור (Quantum Mechanical Tunneling) ונעלית רמת פרמי (Fermi-level pinning), מגעים אוהמים (Ohmic Contacts) לעומת דיודת שוטקי.

פרק 7 - יסודות מל"מ - קבל MOS

פרק 8 - יסודות מל"מ - טרנזיסטור תוצר שדה (MOSFETS - Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) ▼
הגדרת טרנזיסטור, מבנה בסיסי של NMOS ושל PMOS, טכנולוגית CMOS, סמל חשמלי והתייחסות חשמלית של MOSFETS, אופיין IV ומצבי פעולה, משוואות לפי שיטת Square Law ולפי שיטת Bulk Charge, מוביליות אפקטיבית, מתח סף/הפעלה, סוגי התקנים: JFET, MESFET, HMET והתקן מסוג depletion ו-enhancement. אפקט מצע (Body Effect).

פרק 9 - מערכות ספרתיות - אלגברה בוליאנית ופונקציות בוליאניות ▼
הפרק עוסק בתיאור האלגברה הבוליאנית, הגדרות משפטים והוכחות. לאחר מכן יוצג תיאור מקיף של לוגיקה בינארית, שערים לוגיים ופונקציות בוליאניות - כתיבתן, פישוטים בסיסים תוך שימוש בתכונות והמשפטים הבוליאניות, ומימושים לוגים שונים.

פרק 10 - מעגלים חשמליים - מעגלי זרם חילופין ומעגלי תהודה ▼
הגדרת מעגל זרם חילופין, ייצוג פאזורי של אות ותכונות הפאזורים, עכבה (אימפדנס) ומתירות (אדמיטנס), ניתוח מעגלי AC עם משפטי הרשת, הספק רגעי הספק ממוצע והספק מרוכב, משולש הספקים, ערך יעיל (RMS) של אות, גורם ההספק, אנרגיות במעגלי AC, מעגלי תהודה טוריים ומקביליים, הגדרות שונות של תהודה, גורם הטיב (Q-factor), פונקצית תמסורת של מעגל תהודה.

פרק 11 - מעגלים חשמליים - פונקציות תמסורת, סרטוטי בודה והתמרות לפלס ▼
פרק זה עוסק בניתוח פונקציות התמסורת של מעגלים שונים, כיצד לתאר אותם באמצעות סרטוטי בודה וכיצד לנתח מעגלים באמצעות התמרת לפלס

פרק 12 - מעגלים חשמליים - דיודות ▼
התקנים לא ליניאריים, צומת PN והדיודה האידיאלית, דיודה לא אידיאלית ו-3 מודלים של דיודה, דיודה מעשית, נקודת עבודה של דיודה ב-DC וב-AC, דיודת זנר, ניתוח מעגלים לוגים עם דיודות.

פרק 13 - מעגלים חשמליים - הטרנזיסטור הביפולרי (BJT - Bipolar Junction Transistor) ▼
טרנזיסטור NPN, טרנזיסטור PNP, מצבי פעולה של טרנזיסטור, אופיין של טרנזיסטור, תצורות חיבור של טרנזיסטור CE, CB, CC. צמד דרלינגטון. נקודת עבודה של טרנזיסטור, מודל אות גדול ומודל אות קטן, מטריצה היברידית, פרמטרי H של טרנזיסטור במודל אות קטן. מודל פאי (Hybrid-Pi Model), ניתוח אות קטן.

פרק 14 - מעגלים חשמליים - מגברי שרת (Operational Amplifier) ▼
הפרק עוסק במגברי שרת, הגדרות וסימון, תחומי פעולה, כללים בניתוח מעגלים עם מגברי שרת, מעגלים נפוצים עם מגברי שרת, כניסת אותות שונים למגברי שרת וביצוע פעולות מתמטיות, מיכשור רפואי, מגבר שרת אידיאלי, תגובת התדר של מגברי שרת וניתוח במישור התדר של מעגלי הגבר שונים