الدارات الإلكترونية
مقرر أساسي في هندسة المعلوماتية يغطي مفاهيم جوهرية مشتركة بين جميع الاختصاصات.
المتطلبات السابقة المباشرة
مقررات تعتمد على هذا المقرر
كامل سلسلة المتطلبات السابقة
توصيف المقرر
أهداف المقرر
يهدف مقرر "الدارات الإلكترونية" إلى تعريف الطالب على المفاهيم الأساسية لأنصاف النواقل والمكونات الإلكترونية الأساسية: الثنائي والترانزستور وعلى وتطبيقاته المتنوعة وصولاً إلى أنواع المضخمات الترانزستورية ومضخمات العمليات وبعض البوابات المنطقية والمبدلات الرقمية/الرقمية والتماثلية/التماثلية وهو يمكن الطالب بشكل محدد من:
أولاً: تعرف القوانين الأساسية في الدارات عموماً (قوانين أوم وكيرشوف وغيرها)
ثانياً: تعرف أنصاف النواقل وكيفية عمل المكونات الإلكترونية الأساسية: الديود والترانزستور الثنائي القطبية BJT والترانزستور ذو الأثر الحقلي MOSFET
ثالثا: نمذجة المكونات السابقة عند التيارات المستمرة والإشارات المتغيرة الصغيرة المطال
رابعا: استعمال هذه المكونات لتصميم مضخمات وبوابات منطقية ودارات تواجه بين الإشارات التماثلية والحاسوب (مبدلات تماثلية/رقمية وبالعكس).
النتائج التعليمية المرجوة
- حل الدارات وإيجاد التيارات في جميع فروعها
- نمذجة المكونات الإلكترونية في التيار المستمر وعند الإشارات المتغيرة ذات المطالات الصغيرة وعند الترددات العالية
- استخدام الترانزستور في المضخمات وتحليل مضخمات التشكيلات الأساسية
- تحليل بعض دارات مضخمات العمليات
- بناء بوابات منطقية باستعمال الترانزستورات موس
مفردات المقرر (الفصول)
| # | عنوان الفصل | محتوى الفصل |
|---|---|---|
| CH1 | مراجعة الدارات الكهربائية | 1. مفاهيم أساسية: التيار والفلطية والاستطاعة والممانعات وقانون أوم 2. منابع التيار والفلطية المثالية والعملية والتحويل بينها 3. الممانعات العقدية وربطها على التسلسل وعلى التفرع 4. حل الدارات: قوانين كيرشوف 5. الضم superposition 6. نظرية نورتون وتيفنن 7. تمارين |
| CH2 | مراجعة تحويلات لابلاس ومخططات بود | 1. مفاهيم أساسية: تحويلات لابلاس وشروط وجودها 2. خواص تحويلات لابلاس: الخطية، تحويل التابع المشتق وتابع التكامل والإزاحة بالزمن وفي فضاء لابلاس 3. توابع خاصة: الخطوة والنبضة وخواص تابع النبضة (ديراك) وتحويل لابلاس لها 4. الممانعات العقدية وتوابع التحويل 5. مخططات بود 6. تمارين |
| CH3 | أنصاف النواقل والثنائيات PN | 1. أنصاف النواقل وخواصها الكيميائية والكمومية 2. إشابة أنصاف النواقل للحصول على النوع N والنوع P 3. الوصلة PN (الديود) ومنحني الخواص I-V 4. نمذجة الديود عند الإشارات الصغيرة وعند الترددات العالية 5. أنواع الديودات 6. تطبيقات الديود |
| CH4 | الترانزستور الثنائي القطبية BJT | 1. بنية الترانزستور الثنائي القطبية 2. الأثر الترانزستوري 3. تشكيلات الترانزستور 4. منحنيات الخواص للترانزستور 5. أنماط عمل الترانزستور 6. نمذجة الترانزستور في حالة إشارات صغيرة (نموذج T ونموذج π) 7. نمذجة الترانزستور في حالة إشارات صغيرة وترددات عالية 8. تمارين |
| CH5 | الترانزستور ذو الأثر الحقلي MOS FET | 1. بنية الترانزستور موس ذي الأثر الحقلي MOS FET 2. الترانزستور NMOS المحسّن (بالإغناء أو بقناة ذاتية) 3. الترانزستور NMOS بالإفقار (أو بقناة منثورة) 4. نمذجة الترانزستور في حالة إشارات صغيرة (نموذج T ونموذج π) 5. نمذجة الترانزستور في حالة إشارات صغيرة وترددات عالية 6. استعمال الترانزستورات موس في البوابات المنطقية 7. مقارنة بين الترانزستورات الثنائية القطبية وذات الأثر الحقلي 8. تمارين |
| CH6 | المضخمات الترانزستورية | 1. نقطة العمل واستقطاب الترانزستور الثنائي القطبية. الحل البياني والحل الجبري 2. أمثلة لحساب نقطة العمل 3. نقطة العمل واستقطاب الترانزستورات ذات الأثر الحقلي 4. التحليل العام للمضخمات الترانزستورية 5. تحليل تشكيلات المضخمات الترانزستورية BJT: الباعث المشترك CE والقاعدة المشتركة CB والمجمع المشترك CC 6. تحليل تشكيلات المضخمات الترانزستورية MOS FET: الباعث المشترك CS والقاعدة المشتركة CG والمجمع المشترك CD 7. المضخمات المتعددة الترانزستورات. أمثلة 8. الاستجابة الترددية وعرض حزمة المضخمات. أثر المكثفات الداخلية ومكثفات الربط الخارجية 9. تمارين |
| CH7 | مضخمات العمليات | 1. تعريف مضخم العمليات، وحالة مضخم العمليات المثالي 2. مراحل مضخم العمليات: المضخم التفاضلي وتضخيم الفلطية وضبط المستوى ومضخم الاستطاعة في الخرج 3. تطبيقات مضخم العمليات الخطية: مضخم عاكس، مضخمات جمع وطرح الإشارات، المفاضل والمكامل، المرشحات الفعالة 4. تطبيقات مضخم العمليات غير الخطية: المقارن، المضخم اللغرتمي 5. المبدلات التماثلية الرقمية والرقمية التماثلية 6. تمارين |