Μαθήματα τμήματος Ηλεκτρονικών Μηχανικών Τ.Ε.

1o Εξάμηνο

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 4
Πιστωτικές Μονάδες:  6
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αποτελεί το βασικό εισαγωγικό μάθημα στις έννοιες των Μαθηματικών. Έχει σκοπό να μυήσει τους νεοεισερχόμενους φοιτητές στις  βασικές έννοιες του Διανυσματικού Λογισμού, της Θεωρίας Πινάκων, των Μιγαδικών Αριθμών, του Διαφορικού και Ολοκληρωτικού Λογισμού.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής αναμένεται να είναι ικανός: 

1. Να επιλύει προβλήματα γραμμικών συστημάτων με μεθόδους γραμμικής άλγεβρας.

2. Να επιλύει εξισώσεις στο μιγαδικό επίπεδο.

3. Να κατανοεί την φυσική σημασία της παραγώγου και του ολοκληρώματος και την χρήση τους στην μοντελοποίηση προβλημάτων της μηχανικής, της θεωρίας πεδίων και αλλού.

4. Να εκτελεί υπολογισμούς που περιέχουν ολοκληρώσιμες και παραγωγίσιμες συναρτήσεις.

Λέξεις κλειδιά: Διανύσματα, Πίνακες, Ορίζουσες, Αντίστροφος Πίνακας, Ιδιοτιμές, Ιδιοδιανύσματα,  Μιγαδικό Επίπεδο, Μιγαδικές ρίζες, Ορισμένο, Αόριστο Ολοκλήρωμα, Τεχνικές Ολοκλήρωσης, Γενικευμένα ολοκληρώματα.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Α. ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ

1. Διανύσματα: Ορισμοί, Μέτρο διανύσματος, Βασικές Πράξεις και Ιδιότητες. 

2. Γωνία δύο Διανυσμάτων. Εσωτερικό Γινόμενο και Εξωτερικό Γινόμενο δύο διανυσμάτων. 

3. Διανυσματικοί Χώροι, ορισμός και ιδιότητες. Γραμμική Εξάρτηση και Γραμμική Ανεξαρτησία διανυσμάτων. Βάση του διανυσματικού χώρου. 

Β. ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ

1. Η φανταστική μονάδα   ως λύση της εξίσωσης  . Ορισμός των μιγαδικών αριθμών. Συζυγείς μιγαδικοί αριθμοί. Πρόσθεση, πολλαπλασιασμός μιγαδικών αριθμών. Κλάσμα μιγαδικών αριθμών. 

2. Μιγαδικό Επίπεδο και Γεωμετρική Παράσταση μιγαδικού αριθμού. Μέτρο και Όρισμα μιγαδικού αριθμού. Τριγωνομετρική, Πολική και Εκθετική Μορφή Μιγαδικού Αριθμού. 

3. Ν-ιοστές ρίζες μιγαδικού και Ν-ιοστές ρίζες της μονάδας. Θεώρημα De Moivre. 

Γ. ΠΙΝΑΚΕΣ

1. Ορισμός Πίνακα και Ορίζουσας. Υπολογισμός και Ιδιότητες των Οριζουσών. Η μέθοδος Crammer. 

2. Ισότητα πινάκων, Πρόσθεση και πολλαπλασιασμός πινάκων. Είδη πινάκων (Μοναδιαίος, συμμετρικός, διαγώνιος, τριγωνικός), Ανάστροφος πίνακας. Αντίστροφος πίνακας και υπολογισμός του. 

3. Επίλυση Γραμμικού Συστήματος (με χρήση πινάκων).

4. Χαρακτηριστική Εξίσωση τετραγωνικού πίνακα, Ιδιοτιμές και Ιδιοδιανύσματα. 

Δ. ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΚΑΙ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ

1. Όρια και συνέχεια συναρτήσεων μίας μεταβλητής. Εφαπτομένη συνάρτησης, ρυθμός μεταβολής. Παράγωγοι Συναρτήσεων, ιδιότητες, παράγωγοι βασικών συναρτήσεων. 

2. Θεώρημα Rolle και μέσης τιμής. Μελέτη παραγωγίσιμων συναρτήσεων

3. Αόριστο Ολοκλήρωμα: Ορισμός και υπολογισμός χαρακτηριστικών περιπτώσεων. Ολοκλήρωση κατά παράγοντες. Υπολογισμός με μετασχηματισμό. 

4. Ορισμένο Ολοκλήρωμα: Ορισμός και γεωμετρική ερμηνεία. Θεμελιώδες Θεώρημα Ολοκληρωτικού Λογισμού. Γενικευμένα Ολοκληρώματα.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Η τελική γραπτή εξέταση του μαθήματος γίνεται μετά το πέρας 13 εβδομάδων διδασκαλίας και αφορά όλη την διδαχθείσα ύλη.

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει από 

• την τελική γραπτή εξέταση x 70%, 

• τις ασκήσεις που παραδίδει ο φοιτητής κατά την διάρκεια του εξαμήνου x 30%. 

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1. Επ. Κατωπόδης, Αρ. Μακρυγιάννης, Σπ. Σάσσαλος, “Μαθηματικά I”, Εκδ. Σύγχρονη Εκδοτική, Αθήνα

2. Δ. Αναστασάτος, “Μαθηματικά I”, Εκδ. Κωστάκη, Αθήνα

3. G. Strang, “Γραμμική Άλγεβρα”, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, (μεταφρασμένο)

ΦΥΣΙΚΗ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 4, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  7
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Έχοντας ολοκληρώσει επιτυχώς το μάθημα οι φοιτητές αναμένεται να είναι σε θέση: 

• Να περιγράφουν τις βασικές αρχές και νόμους της Κλασσικής Μηχανικής, Ηλεκτρομαγνητισμού, Οπτικής  και βασικές έννοιες Ατομικής και Πυρηνικής Φυσικής. 

• Να εφαρμόζουν τους νόμους προκειμένου να επιλύσουν προβλήματα, να ερμηνεύσουν φαινόμενα και να κατανοήσουν σχετικές τεχνολογικές εφαρμογές 

• Να κατέχουν βασικές γνώσεις και εμπειρία που προαπαιτούνται  για την απρόσκοπτη παρακολούθηση των ειδικών μαθημάτων του προγράμματος σπουδών τους

• Να χειρίζονται βασικά οργάνα μέτρησης και πειραματικές διατάξεις

• Να αναλύουν πειραματικά δεδομένα, να εκτιμούν ποιοτικά τη σχέση μεταξύ φυσικών μεγεθών και να συνδυάζουν βασικές τεχνικές στατιστικής ανάλυσης με  βασικούς νόμους Φυσικής προκειμένου να υπολογίσουν φυσικά μεγέθη

Περιεχόμενο Μαθήματος

Θεωρία:

• Κινηματική (ταχύτητα και επιτάχυνση-εφαρμογές στην ευθύγραμμη και κυκλική κίνηση)

• Δυναμική του υλικού σημείου (νόμοι του Νεύτωνα-δυνάμεις τριβής- ελαστικές δυνάμεις)

• Νόμοι Διατήρησης (κινητική ενέργεια, έργο, ισχύς, διατήρηση ορμής και μηχανικής ενέργειας)

• Ηλεκτρικό Πεδίο (νόμος Coulomb, ένταση ηλεκτρικού πεδίου, νόμος Gauss, ηλεκτρική δυναμική ενέργεια και δυναμικό, κίνηση σε ηλεκτροστατικό πεδίο ) 

• Μαγνητικό Πεδίο (δύναμη Laplace, νόμος Biot-Savart, δυνάμεις μεταξύ ρευματοφόρων αγωγών, νόμος Ampere, κίνηση σε ηλεκτρομαγνητικό πεδίο και εφαρμογές, Ηλεκτρομαγνητική Επαγωγή, Αυτεπαγωγή)

• Ταλαντώσεις (ταλάντωση και αρμονική κίνηση, μηχανικές ταλαντώσεις, ταλαντούμενα ηλεκτρικά κυκλώματα)

• Οπτική (ανάκλαση, διάθλαση, συμβολή, περίθλαση)

• Κύματα (διαφορική εξίσωση, ιδιότητες, ηλεκτρομαγνητικά κύματα)

• Στοιχεία Ατομικής και Πυρηνικής Φυσικής (άτομο, πυρήνας, ραδιενέργεια, αλληλεπίδραση ακτινοβολίας με την υλη) 

Εργαστήριο:

1. Εισαγωγή στη θεωρία σφαλμάτων 

2. Γραφικές παραστάσεις 

3. Διαστημόμετρο-μικρόμετρο

4. Αεροτροχιά-Μελέτη ευθύγραμμης ομαλά επιταχυνόμενης κίνησης 

5. Μέτρηση της επιτάχυνσης της βαρύτητας με το απλό εκκρεμές 

6. Υπολογισμός σταθεράς ελατηρίου 

7. Υπολογισμός μέτρου ελαστικότητας 

8. Προσδιορισμός της πυκνότητας στερεών και υγρών με τη βοήθεια της άνωσης 

9. Υπολογισμός του συντελεστή εσωτερικής τριβής υγρών 

10. Μέτρηση της εστιακής απόστασης φακού 

11. Μέτρηση ειδικής θερμότητας υγρού 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%.

Θεωρητικό Μέρος 

• Τελική γραπτή εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται στα Ελληνικά και περιλαμβάνουν: α) επίλυση ασκήσεων και β) απαντήσεις σε ερωτήσεις κρίσεως.

• Παρουσίαση ατομικής εργασίας ή επιλεγμένων ασκήσεων σε θέματα σχετικά με τη διδαχθείσα ύλη.

Εργαστηριακό Μέρος 

• Γραπτή πρόοδος στην ύλη των δύο πρώτων εργαστηριακών ασκήσεων 

• Κάθε εργαστηριακή άσκηση αξιολογείται με την παράδοση ατομικής γραπτής εργασίας και με προφορική εξέταση. Ο βαθμός προκύπτει από τον βαθμο των προφορικών εξετάσεων (με συντελεστή βαρύτητας 0.6) και από το βαθμό των γραπτών εργασιών (με συντελεστή βαρύτητας 0.4) 

• Τελική γραπτή εξέταση η οποία περιλαμβάνει:

α) ερωτήσεις θεωρίας

β) επεξεργασία μετρήσεων για την εξαγωγή φυσικών ποσοτήτων

Ο τελικός βαθμός του εργαστηρίου προκύπτει από το μέσο όρο της τελικής γραπτής εξέτασης και της αξιόλογησης των εργαστηριακών μαθημάτων.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1. Ζήσος Α ., Φυσική Ι, Σύγχρονη Εκδοτική, Αθήνα 2006

2. Καραγιάννη Μαρίνα, «Σημειώσεις Κυματικής-Οπτικής με στοιχεία Σύγχρονης Φυσικής για τους φοιτητές του τμήματος Ηλεκτρονικής»

3. Serway, Physics for scientists and engineers

4. Young H D., University Physics, Berkeley Physics Course 

5. Halliday -Resnick, Επιστημονικές & Τεχνικές Εκδόσεις Πνευματικού

6. Ζαχαριάδου Α., Σκούντζος Α, «Φυσική της ροής - Οπτική», Σύγχρονη Εκδοτική, Αθήνα 2011

7. Ζαχαριάδου Α, Μουστακάκης Γ., «Μηχανική-Θερμότητα-Λυμένες Ασκήσεις», Εκδόσεις Σύγχρονη Εκδοτική, Αθήνα 2006 

Η/Ν ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 4, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 4
Πιστωτικές Μονάδες:  7
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές αναμένεται να είναι σε θέση να 

• Έχουν γνώση και κατανόηση των βασικών αρχών των ημιαγώγιμων στοιχείων, των εννοιών της ηλεκτρονικής φυσικής σχετικά με την επαφή p-n, 

• Αναλύουν τη λειτουργία των διόδων και φωτοεκπεμπουσών διόδων (LED), των διπολικών τρανζίστορ (BJT) καθώς και των τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (FET),

• Αναλύουν και σχεδιάζουν κυκλώματα πόλωσης των διόδων και των LED καθώς και των φωτοδιόδων,

• Αναλύουν και σχεδιάζουν κυκλώματα πόλωσης των διόδων zener και απλών εφαρμογών τους,

• Αναλύουν και σχεδιάζουν κυκλώματα πόλωσης των διπολικών τρανζίστορ (BJT).

• Αναλύουν και σχεδιάζουν κυκλώματα πόλωσης των τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (FET).

• Επιλέγουν και χρησιμοποιούν τα κατάλληλα μοντέλα (πρότυπα) των ηλεκτρονικών διατάξεων, των διόδων και των τρανζίστορς και μεταβαίνουν από την ανάλυση ηλεκτρονικών κυκλωμάτων σε ανάλυση ηλεκτρικών κυκλωμάτων.

 

Λέξεις κλειδιά: Ημιαγωγοί, Δίοδοι,  Μοντέλα Διόδων στο DC, BJT Τρανζίστορ, Μοντέλο Ισχυρού σήματος BJT, FET Τρανζίστορ, Μοντέλο Ισχυρού σήματος FET 

Περιεχόμενο Μαθήματος

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Ενότητα 1η «Εισαγωγή, Η έννοια της μοντελοποίησης (modeling) στην επιστήμη»

Στην 1η ενότητα πραγματοποιείται Εισαγωγική περιγραφή των στόχων του μαθήματος, παρουσίαση της έννοιας του ισοδύναμου μοντέλου (modeling) γενικά στην επιστήμη και ειδικότερα στην ηλεκτρονική. Σκοπός της εισαγωγής είναι η προδιάθεση του σπουδαστή για τις έννοιες που θα αναπτυχθούν αργότερα, την χρησιμότητα της γνώσης των φυσικών παραμέτρων και της πραγματικής λειτουργίας ενός ηλεκτρονικού στοιχείου και γενικότερα τον σκοπό του μαθήματος.

Η 1η ενότητα πραγματοποιείται σε 2 2ωρες διαλέξεις (1 εβδομάδα).

Διάλεξη 1α: Εισαγωγή στόχοι τους μαθήματος, δομή και οργάνωση του, απαιτήσεις και υποχρεώσεις των σπουδαστών. Παρουσίαση παθητικών και ενεργητικών στοιχείων στην ηλεκτρονική, τρόπος περιγραφής των ενεργητικών στοιχείων εισαγωγή στην έννοια του ισοδύναμου μοντέλου.

Διάλεξη 1β: Παραδείγματα ισοδύναμων μοντέλων γενικά στην επιστήμη και ειδικά στην ηλεκτρονική. Πώς περνάμε από την φυσική λειτουργία και τα χαρακτηρίστηκα ενός ηλεκτρονικού στοιχείου στο μοντέλο που το περιγράφει. Χρήση Η/Υ στον σχεδιασμό ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, προσομοίωση. Παραδείγματα με την χρήση του προγράμματος multisim (education edition)

Ενότητα 2η «Φυσική Ημιαγωγών»

Στην 2η ενότητα πραγματοποιείται Συνοπτική παρουσίαση της φυσικής στερεάς κατάστασης και της φυσικής των ημιαγωγών (σε φαινομενολογικό επίπεδο, χωρίς να υπεισερχόμαστε σε βάθος στις έννοιες της κβαντικής φυσικής και της φυσικής στερεάς κατάστασης), ώστε να καταστεί εφικτή η ανάλυση των ηλεκτρονικών στοιχείων.

Η 2η ενότητα πραγματοποιείται σε 6 2ωρες διαλέξεις (3 εβδομάδες).

Διάλεξη 2α: Αγωγοί, ημιαγωγοί,  μονωτές και η αγωγιμότητα που παρουσιάζουν. Ατομική δομή στοιχείων, στιβάδα σθένους.

Διάλεξη 2β: Ενεργειακές στάθμες στοιχείων. Εκπομπή – απορρόφηση φωτονίων, το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Συνοπτική παρουσίαση του φάσματος εκπομπής διαφόρων πηγών.

Διάλεξη 3α: Κρύσταλλος ημιαγωγού. Πέρασμα από τις ενεργειακές στάθμες στις ενεργειακές ζώνες. Εξήγηση της αγωγιμότητας μέσω ενεργειακών ζωνών.

Διάλεξη 3β: Ενδογενής ημιαγωγός, η έννοια τους ζεύγους ηλεκτρονίου – οπής. Εξωγενής ημιαγωγός, η έννοια της νόθευσης. Υπολογισμών πυκνότητας ηλεκτρονίων – οπών.

Διάλεξη 4α: Αγωγιμότητα αγωγού και ημιαγωγού. Η έννοια της ευκινησίας (mobility) των ηλεκτρονίων – οπών. Υπολογισμός αγωγιμότητας.

Διάλεξη 4β: Επανάληψη των εννοιών που αναπτύχθηκαν στην 2η ενότητα. Ασκήσεις υπολογισμού αγωγιμότητας και αντίστασης ημιαγωγού.

Ενότητα 3η «Δίοδος Επαφής»

Στην 3η ενότητα πραγματοποιείται ανάλυση του τρόπου λειτουργίας των διόδων επαφής, παρουσίαση βασικών μοντέλων περιγραφής σε ηλεκτρονικό κύκλωμα με σκοπό την επίλυση βασικών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων με διόδους.

Περιγραφή του τρόπου λειτουργία βασικών οπτικοηλεκτρονικών διατάξεων, όπως φωτοεκπέμπουσα δίοδος, φωτοδίοδος, φωτοβολταϊκά στοιχεία.

Η 3η ενότητα πραγματοποιείται σε 6 2ωρες διαλέξεις (3 εβδομάδες).

Διάλεξη 5α: Επαφή PN, ρεύματα διαχύσεως, δημιουργία της περιοχής απογύμνωσης.

Διάλεξη 5β: Το δυναμικό φραγής επαφής PN, ορθή και ανάστροφα πολωμένη δίοδος.

Διάλεξη 6α: Αναλυτική περιγραφή της επαφής PN – διόδου. Υπολογισμός του δυναμικού φραγής, ρεύματα διόδου σε ορθής και ανάστροφη πόλωση.

Διάλεξη 6β: Κατάρρευση επαφής PN, η δίοδος zener. Χωρητικότητα επαφής PN, η δίοδος varactor. Τρόπος λειτουργίας διόδων LEDs, φωτοανιχνευτών. Τρόπος λειτουργίας φωτοβολταϊκών στοιχείων.

Διάλεξη 7α: Η δίοδος σε κύκλωμα. Υπολογισμός σημείου λειτουργίας με γραφική μέθοδος. Ισοδύναμα μοντέλα περιγραφής διόδων στο DC. Επίλυση κυκλωμάτων.

Διάλεξη 7β: Επανάληψη των εννοιών που αναπτύχθηκαν στην 3η ενότητα. Ασκήσεις επίλυσης κυκλωμάτων με διόδους.

Ενότητα 4η «Διπολικό τρανζίστορ»

Στην 4η ενότητα πραγματοποιείται Ανάλυση του τρόπου λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ επαφής, παρουσίαση βασικών μοντέλων περιγραφής του σε ηλεκτρονικό κύκλωμα με σκοπό την επίλυση βασικών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων πόλωσης τρανζίστορ (DC analysis).

Η 4η ενότητα πραγματοποιείται σε 6 2ωρες διαλέξεις (3 εβδομάδες).

Διάλεξη 8α: Δομή και συμβολισμός BJT, φυσική λειτουργία, ρεύματα που το διαρρέουν.

Διάλεξη 8β: Ρεύματα που διαρρέουν το διπολικό τρανζίστορ, η έννοιες των παραμέτρων a & β, μοντέλο μεγάλων ρευμάτων Ebers-Moll.

Διάλεξη 9α: Προσεγγιστική λειτουργία του διπολικού τρανζίστορ, συνδεσμολογίες διπολικού τρανζίστορ,.

Διάλεξη 9β: Ανάλυση συνδεσμολογίας κοινού εκπομπού, χαρακτηριστικές εισόδου – εξόδου, επίλυση κυκλωμάτων.

Διάλεξη 10α: Η πόλωση του διπολικού τρανζίστορ. Ανάλυση κυκλωμάτων πόλωσης στην συνδεσμολογία κοινού εκπομπού (ανάλυση DC).

Διάλεξη 10β: Επανάληψη των εννοιών που αναπτύχθηκαν στην 4η ενότητα. Ασκήσεις επίλυσης κυκλωμάτων πόλωση τρανζίστορ.

Ενότητα 5η «Τρανζίστορ επίδρασης πεδίου»

Στην 1η ενότητα πραγματοποιείται Ανάλυση του τρόπου λειτουργίας των τρανζίστορ επίδρασης πεδίου JFET & MOSFET, παρουσίαση βασικών μοντέλων περιγραφής τους σε ηλεκτρονικό κύκλωμα με σκοπό την επίλυση βασικών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων πόλωσης τρανζίστορ (DC analysis).

Η 5η ενότητα πραγματοποιείται σε 6 2ωρες διαλέξεις (3 εβδομάδες).

Διάλεξη 11α: Φυσική λειτουργία MOS-FET, η τάση κατωφλίου και το σημείο στραγγαλισμού. Φυσικά χαρακτηρίστηκα MOS-FET 

Διάλεξη 11β: Συμβολισμός MOS-FET πύκνωσης, περιοχές λειτουργίας του, χαρακτηρίστηκες εισόδου – εξόδου, σύγκριση του με το διπολικός τρανζίστορ. 

Διάλεξη 12α: Συμβολισμός MOS-FET αραίωσης, τρόπος λειτουργίας του, περιοχές λειτουργίας του, χαρακτηρίστηκες εισόδου – εξόδου. Συμβολισμός JFET, τρόπος λειτουργίας του, περιοχές λειτουργίας του, χαρακτηρίστηκες εισόδου – εξόδου.

Διάλεξη 12β: Ρεύμα του MOS-FET στο κόρο, ισοδύναμο μοντέλο, ανάλυση κυκλωμάτων πόλωσης και υπολογισμού σημείου λειτουργίας του..

Επανάληψη ύλης: Την τελευταία εβδομάδα, δηλαδή στην Διάλεξη 13α και 13β, πραγματοποιείται επανάληψη των εννοιών που αναπτύχθηκαν στο μάθημα καθώς και επίλυση ασκήσεων.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΜΕΡΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Οι ασκήσεις που πραγματοποιούνται είναι χωρισμένες σε τρεις ομάδες, Α, Β και Γ, και επικεφαλής βρίσκεται ένας εκπαιδευτικός που είναι υπεύθυνος για την οργάνωση και διεξαγωγή των ασκήσεων. 

Στην Α ομάδα ανήκουν οι Εισαγωγικές ασκήσεις: 

1. Αναγνώριση οργάνων και Γενικές Μετρήσεις

2. Νόμος του ΟΗΜ

3. Συνδεσμολογία αντιστάσεων σειράς

4. Συνδεσμολογία αντιστάσεων παράλληλα

5. 1ος  κανόνας Kirchoff

6. 2ος  κανόνας Kirchoff

7. Ποτενσιόμετρα και Ροοστάτες

8. Ηλεκτρική Ισχύς & Ενέργεια

9. Λάμπες Σύρματος

10. Μελέτη VDR (Βαρίστορ)

11. Μελέτη Θερμίστορ 

 

Στη Β ομάδα ανήκουν οι ασκήσεις παλμογράφου και διόδων:

1. Παλμογράφος Ι

2. Παλμογράφος ΙΙ

3. Παλμογράφος ΙΙΙ

4. Δίοδος Επαφής Ρ-Ν

5. Δίοδος Ζener

6. Δίοδος LED

7. Φωτοδίοδοι

 

Στη Γ ομάδα ανήκουν οι ασκήσεις σε Transistors:

1. Transistor (Γενικά)

2. Συνδεσμολογία CE

3. Συνδεσμολογία CB

4. FET

5. MOSFET

6. TRIAC

7. DIAC

8. Φωτοτρανζίστορ

 

Η δομή των ασκήσεων και κατ΄ επέκταση και των ατομικών εργασιών που παραδίδουν οι φοιτητές, είναι η εξής:

•Θεωρία: Καλύπτει το αντικείμενο μελέτης

•Πείραμα: Περιλαμβάνει κυκλώματα, πίνακες μετρήσεων και γραφικές παραστάσεις

•Ερωτήσεις: Απαντήσεις

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%. 

Για το θεωρητικό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται με τη λήξη των διαλέξεων και περιλαμβάνουν γραπτή εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται στα ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

• Επίλυση προβλημάτων σχεδιασμού ηλεκτρονικών διατάξεων βασισμένων σε διακριτά στοιχεία (Δίοδοι, BJT, FET)

• Επίλυση προβλημάτων πόλωσης BJT τρανζίστορ και FET τρανζίστορ.

Για το εργαστηριακό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων και με την ολοκλήρωση των εργαστηριακών ασκήσεων, πραγματοποιούνται στα ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

 

Ι. Ενδιάμεση αξιολόγηση (30%) μέσω ασκήσεων σε κάθε πραγματοποιούμενο εργαστήριο:

Την υλοποίηση ηλεκτρονικών διατάξεων με διακριτά στοιχεία (Δίοδοι, BJT, FET) και την πραγματοποίηση μετρήσεων στο συνεχές

ΙΙ. Συνολική αξιολόγηση (70%) με Τελική εξέταση στο εργαστήριο.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. Χαριτάντης Γ., Ηλεκτρονικά Ι. Εισαγωγή στα Ηλεκτρονικά, Εκδόσεις Αράκυνθος, Αθήνα, 2006

2. Malvino A.P., Βασική Ηλεκτρονική, 4η έκδοση, Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη

3. Forrest Mims, Getting Started in Electronics, 1983

4. Κωστής Ιωάννης, ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ.

5. Malvino A.P. & Bates D.J., ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Αρχές και Εφαρμογές, 7η Έκδοση, Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη

6. Jaeger R. C., ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ, ΤΟΜΟΣ Α, Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη

7. Jacob Millman & Arvin Grabel, ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ, ΤΟΜΟΣ Α, 2η  Έκδοση, Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη

8. Jacob Millman & Χρήστου Χαλκιά, Ωλοκληρωμένη Ηλεκτρονική, ΤΟΜΟΣ Α, ΕΚΔΟΣΗ ΤΕΕ, Αθήνα

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 4
Πιστωτικές Μονάδες:  6
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής διαθέτει προηγμένες γνώσεις στο αντικείμενο των Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων Εναλλασσομένου Ρεύματος, με βάση τις οποίες είναι σε θέση να:

1. Αναπαριστά σχεδιαστικά ηλεκτρικά κυκλώματα συνεχούς ρεύματος,

2. Αναλύει τα κυκλώματα αυτά και να υπολογίζει τις τιμές των τάσεων και ρευμάτων παντού,

3. Χρησιμοποιεί υπολογιστικές μεθόδους κατάλληλες για την επίλυση των προβλημάτων των ηλεκτρικών κυκλωμάτων,

4. Ερμηνεύει και ελέγχει την ορθότητα των αποτελεσμάτων των υπολογισμών,

5. Αναλύει προβλήματα εφαρμογών κυκλωμάτων και να εκτιμά την εφικτότητα υλοποίησης των λύσεων, 

6. Συνεργάζεται με άλλα μέλη ομάδας για την ολοκληρωμένη αντιμετώπιση (ανάλυση – σύνθεση) σύνθετων προβλημάτων ανάλυσης ηλεκτρικών κυκλωμάτων συνεχούς ρεύματος, την αξιολόγηση των εναλλακτικών λύσεων και τη λήψη των σχετικών αποφάσεων.

Λέξεις κλειδιά: Ηλεκτρικά Κυκλώματα Συνεχούς Ρεύματος, Ανάλυση Κυκλωμάτων, Ηλεκτροτεχνία.

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Εισαγωγή στα ηλεκτρικά κυκλώματα Συνεχούς Ρεύματος.

2. Ηλεκτρικά στοιχεία, εξαρτήματα και πηγές τάσης και ρεύματος.

3. Βασικοί νόμοι των ηλεκτρικών κυκλωμάτων.

4. Ανάλυση με τη μέθοδο των απλών βρόχων Ι.

5. Ανάλυση με τη μέθοδο των απλών βρόχων ΙΙ.

6.  Ανάλυση με τη μέθοδο των θεμελιωδών βρόχων.

7. Ανάλυση με τη μέθοδο των κόμβων.

8. Θεώρημα υπέρθεσης και εφαρμογές.

9. Θεωρήματα Thevenin and Norton και εφαρμογές.

10. Προσαρμογή φορτίου και μέγιστη μεταφορά ισχύος.

11. Θεώρημα Millman και εφαρμογές.

12. Μεταβατική απόκριση συστημάτων πρώτης τάξης, σταθερά χρόνου.

13. Επίλυση ολοκληρωμένων προβλημάτων.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Η αξιολόγηση πραγματοποιείται με την ολοκλήρωση της διδασκαλίας στο τέλος του εξαμήνου και περιλαμβάνει Γραπτή Εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. 

Αυτή πραγματοποιείται στα ελληνικά, χωρίς βιβλία και σημειώσεις. Η εξέταση περιλαμβάνει:

1. Ανάλυση ενός απλού κυκλώματος,

2. Υπολογισμό συνολικής αντίστασης δικτυωμάτων αντιστάσεων,

3. Διαιρέτες τάσης και ρεύματος,

4. Υπολογισμό ισχύος και συντελεστή ισχύος, 

5. Ισοδύναμα Thevenin και Norton.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. Alexander C., Sadiku M., Ηλεκτρικά Κυκλώματα, Εκδ. Τζιόλα, Θεσ/νίκη, (μεταφρ.).

2. William, Kemerly, Durbin, Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων, Εκδ. Τζιόλα, Θεσ/νίκη (μεταφρ.).

3. Χατζαράκης Γ., Ηλεκτρικά Κυκλώματα, Εκδ. Τζιόλα, Θεσ/νίκη.

4. Δροσόπουλος, Ηλεκτροτεχνία Συνεχούς Ρεύματος.

5. Desoer C. A., Basic circuit theory, McGraw Hill. 

6. Nilson, J.W. and S. A. Riedel, Electric Circuits, Addison-Wesley. 

ΔΟΜΗΜΕΝΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στόχος του μαθήματος είναι η εισαγωγή στον αλγοριθμικό τρόπο σκέψης και στην επίλυση προβλημάτων με Η/Υ. Στα πλαίσια του μαθήματος εξετάζονται: η έννοια του αλγόριθμου, η παράσταση δεδομένων, οι τεχνικές σχεδιασμού αλγορίθμων, η επίλυση αλγοριθμικών προβλημάτων. Επίσης οι φοιτητές γνωρίζουν με τις θεμελιώδεις έννοιες του δομημένου προγραμματισμού. Γίνεται παρουσίαση των τυπικών χαρακτηριστικών και μηχανισμών μιας δομημένης γλώσσας καθώς και εισαγωγή στο σχεδιασμό και ανάπτυξη δομημένων προγραμμάτων με χρήση της γλώσσας αυτής. Οι αρχές του δομημένου προγραμματισμού παρουσιάζονται με τη χρήση της Γλώσσας Προγραμματισμού C. Τα θεωρητικά μαθήματα συνοδεύονται από εργαστήρια στα οποία οι φοιτητές θα έχουν τη δυνατότητα να εφαρμόσουν τη θεωρία σε κατάλληλο προγραμματιστικό περιβάλλον. 

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια αναμένεται να:

1. Κατανοεί και εξηγεί τις βασικές αρχές σχεδίασης των αλγορίθμων Η/Υ,

2. Κατανοεί τις βασικές αρχές προγραμματισμού ηλεκτρονικών συστημάτων, τις διακρίνει και κατηγοριοποιεί,

3. Γνωρίζει ένα σημαντικό αριθμό βασικών αλγορίθμων Η/Υ και τους χρησιμοποιεί για να επιλύσει προβλήματα,

4. Γνωρίζει τη γλώσσα προγραμματισμού C και την χρησιμοποιεί για να συνθέσει πρωτότυπα προγράμματα ώστε να επιλύσει προβλήματα,

5. Γνωρίζει τα εργαλεία ανάπτυξης προγραμμάτων σε γλώσσα C και τα χρησιμοποιεί ώστε να αναλύσει σύνθετα προβλήματα, να συνθέσει λύσεις (αλγορίθμους) και να τις κωδικοποιήσει στη γλώσσα αυτή,

6. Συνεργάζεται στα πλαίσια ομάδας και αναπτύσσει αλγορίθμους και εφαρμογές σε γλώσσα C.

Λέξεις κλειδιά: Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών, Αλγόριθμοι, Γλώσσα C, κώδικας.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Ενότητα 1. Εισαγωγή στον προγραμματισμό ηλεκτρονικών συστημάτων

Βασικές αρχές προγραμματισμού ηλεκτρονικών συστημάτων, αρχιτεκτονική ηλεκτρονικών συστημάτων, συνεργασία και διεπαφή υλικού και λογισμικού, αρχιτεκτονική επεξεργαστή Η/Υ

Ενότητα 2. Σχεδιασμός αλγορίθμων Η/Υ

Αλγόριθμοι, δομικά στοιχεία αλγορίθμων, σχεδιασμός αλγορίθμων.

Ενότητα 3. Εισαγωγή στη γλώσσα C

Παρουσίαση της γλώσσας προγραμματισμού C, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της C, κύκλοι δημιουργίας προγράμματος, συγγραφή σύνδεση και εκτέλεση προγραμμάτων.

Ενότητα 4. Τύποι δεδομένων, είσοδος δεδομένων, τελεστές

Τύποι δεδομένων, σταθερές, μεταβλητές, εισαγωγή δεδομένων, τελεστές.

Ενότητα 5. Έλεγχος προγράμματος και βρόχοι επανάληψης

Εντολές ελέγχου ροής, βρόχοι επανάληψης, ένθετοι βρόχοι, βασικοί αλγόριθμοι με χρήση υπολογισμών, εντολών ελέγχου ροής και βρόχων επανάληψης

Ενότητα 6. Πίνακες

Πίνακες, δήλωση πινάκων, βασικοί αλγόριθμοι με χρήση πινάκων.

Ενότητα 7. Δείκτες

Δείκτες, απόδοση τιμών σε δείκτες, χρήση δεικτών, αριθμητική δεικτών, δείκτες σε πίνακες, βασικές τεχνικές χρήσης των δεικτών

Ενότητα 8. Χαρακτήρες, αλφαριθμητικά

Αλφαριθμητικά, αποθήκευση αλφαριθμητικών, εμφάνιση αλφαριθμητικών, εισαγωγή αλφαριθμητικών, συναρτήσεις αλφαριθμητικών, διδιάστατοι πίνακες και αλφαριθμητικά, βασικοί αλγόριθμοι με αλφαριθμητικά.

Ενότητα 9. Συναρτήσεις

Συναρτήσεις, κλήση συναρτήσεων, εμβέλεια μεταβλητών, κλήση  συναρτήσεων με παράμετρο πίνακα, ανάπτυξη αλγορίθμων με οργάνωση του προγράμματος σε συναρτήσεις. 

Ενότητα 10. Δομές, ενώσεις, δομές δεδομένων, αρχεία

Δομές, ενώσεις, κατανομή μνήμης, δυναμικές δομές δεδομένων, απλά συνδεδεμένη λίστα, αρχεία.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%. 

Για το θεωρητικό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται με τη λήξη των διαλέξεων και περιλαμβάνουν γραπτή εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται στα ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

• Ερωτήσεις κατανόησης της σύνταξης της γλώσσας C,

• Ανάπτυξη αλγορίθμων ανεξαρτήτου γλώσσας ή/και προγραμμάτων σε γλώσσα C,

• Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας.

Για το εργαστηριακό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων και με την ολοκλήρωση των εργαστηριακών ασκήσεων, πραγματοποιούνται στα ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

α) Αξιολόγηση κάθε εργαστηριακής άσκησης επί των Η/Υ (20%)

β) Αξιολόγηση 2 ατομικών ή ομαδικών εργασιών (20%)

γ) Αξιολόγηση Προόδου γραπτώς και επί των Η/Υ (20%)

δ) Τελική εξέταση στο εργαστήριο γραπτώς και επί των H/Υ (40%)

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. Γ. Τσελίκης, Ν. Τσελίκας, C από την θεωρία στην Εφαρμογή, 2η Έκδοση, 2012.

2. Δ. Καρολίδης, C, έκδοση 2013.

3. Sedgewick, Algorithms in C, Addison-Wesley, 1998.

4. Cormen, Leiserson, Rivest, Stein, Introduction to Algorithms, 2nd Edition, MIT Press, 2001.

5. Kernighan, Ritchie, The C Programming Language, Prentice Hall, 2nd Edition, 1988.

6. Harbison, Steele, C: A Reference Manual, Prentice Hall, 1995.

7. Kernighan, Pike, The Practice of Programming, Prentice Hall, 1999.

8. Bentley, Programming Pearls, Addison Wesley, 2nd Edition, 2000.

 

Αναφορές στο Διαδίκτυο

1. Marshall, Programming in C, 1999, http://www.cs.cf.ac.uk/Dave/C/CE.html 

2. C Style and Coding Standards, http://www.chris-lott.org/resources/cstyle/indhill-cstyle.pdf 

2o Εξάμηνο

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 4
Πιστωτικές Μονάδες:  7
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα έχει σκοπό να εισάγει τους φοιτητές σε βασικές έννοιες των Διαφορικών Εξισώσεων πρώτης και ανώτερης τάξης, του Μετασχηματισμού Laplace καθώς και του Μετασχηματισμού Fourier. Επίσης, δίνεται έμφαση στις εφαρμογές των παραπάνω γνωστικών πεδίων σε προβλήματα από τον χώρο των Ηλεκτρονικών.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής αναμένεται να είναι ικανός: 

• Να επιλύει διαφορικές εξισώσεις πρώτης τάξης.

• Να μελετά εφαρμογές των διαφορικών εξισώσεων σε προβλήματα Μηχανικής, θερμοδυναμικής, κυκλωμάτων.  

• Να βρίσκει τις ανεξάρτητες λύσεις μιας διαφορικής εξίσωσης.

• Να επιλύει διαφορικές εξισώσεις ανώτερης τάξης καθώς και συστήματα διαφορικών εξισώσεων.

• Να χρησιμοποιεί τον μετασχηματισμό Laplace για την επίλυση συνήθων διαφορικών εξισώσεων, συστημάτων διαφορικών εξισώσεων καθώς και για την επίλυση προβλημάτων αρχικών τιμών. 

• Να υπολογίζει τη σειρά Fourier μιας συνάρτησης και να επιλύει περιοδικά προβλήματα με τη βοήθεια της σειράς Fourier. 

• Να διαπραγματεύεται με άνεση βασικά προβλήματα πάνω σε σειρές και δυναμοσειρές πραγματικών αριθμών.

• Να παρακολουθεί άνετα τα τεχνολογικά μαθήματα, να διατυπώνει και να επιλύει υπολογιστικά προβλήματα στο χώρο των Ηλεκτρονικών κάνοντας χρήση των μαθηματικών εργαλείων που διδάχθηκε στο μάθημα.

Λέξεις κλειδιά: Εφαρμοσμένα Μαθηματικά, Διαφορικές Εξισώσεις, Μετασχηματισμός Laplace, Μετασχηματισμός Fourier.

Περιεχόμενο Μαθήματος

• Διαφορικές Εξισώσεις:  Εισαγωγή στις διαφορικές εξισώσεις. Oρισμοί:  Δ.Ε Συνήθεις,  Δ.Ε με μερικές παραγώγους,  Τάξη,  βαθμός Δ.Ε, πότε μία Δ.Ε λέγεται γραμμική Δ.Ε, λύση Δ.Ε., ολοκλήρωμα Δ.Ε., Π.Α.Τ, (Πρόβλημα Αρχικών Τιμών), Μέθοδος χωριζομένων μεταβλητών, Δ.Ε. αναγόμενες σε χωριζομένων μεταβλητών με την μέθοδο της αντικατάστασης, Ομογενείς διαφορικές εξισώσεις πρώτης τάξεως, Δ.Ε. αναγόμενες σε ομογενείς, Πλήρεις διαφορικές εξισώσεις, Δ.Ε  αναγόμενες σε πλήρεις με την χρήση του ολοκληρωτικού παράγοντα   του Euler, Γραμμικές διαφορικές εξισώσεις πρώτης τάξεως με ολοκληρωτικούς  παράγοντες, Διαφορικές εξισώσεις Bernoulli  και  Ricatti,  Εφαρμογές διαφορικών εξισώσεων πρώτης τάξεως σε προβλήματα μηχανικής, θερμοδυναμικής, κυκλώματα. Ανεξάρτητες λύσεις Δ.Ε,  Ορίζουσα Wronsky, Μείωση της τάξεως μίας Δ.Ε, Δ.Ε. Clairaut, Ομογενείς διαφορικές εξισώσεις δευτέρας τάξεως με σταθερούς συντελεστές.  Χαρακτηριστική εξίσωση. Συστήματα διαφορικών εξισώσεων, Προσδιορισμός Δ.Ε. μερικών παραγώγων (ΔΕΜΠ) από δοσμένη λύση της, Επίλυση Δ.Ε. με χρήση σειρών. 

• Μετασχηματισμός Laplace. Ιδιότητες και αντιστροφή των μετασχηματισμών Laplace. Συνέλιξη. Εφαρμογή στη λύση προβλημάτων αρχικών τιμών και συστημάτων Δ.Ε. Ευστάθεια. Επέκταση λύσεων. Ορισμός της ευσταθούς λύσης κατά Lyapunov. Η μέθοδος Lyapunov. Η μέθοδος της γραμμικοποίησης. 

• Μετασχηματισμός Fourier: Συντελεστές Fourier, Σειρές Fourier, επέκταση σειρών Fourier (άρτια, περιοδική), ημιτονική- συνημιτονική σειρά Fourier, παραδείγματα-  ασκήσεις, Εφαρμογές σειρών και μετασχηματισμών Fourier στην επίλυση προβλημάτων (περιοδικών) διαφορικών  εξισώσεων. 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Η τελική γραπτή εξέταση του μαθήματος γίνεται μετά το πέρας 13 εβδομάδων διδασκαλίας και αφορά όλη την διδαχθείσα ύλη.

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει από 

• την τελική γραπτή εξέταση x 70%, 

• τις ασκήσεις που παραδίδει ο φοιτητής κατά την διάρκεια του εξαμήνου x 30%.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. Ι. Γεωργούδης, Α. Παλιατσός, Ν. Πρεζεράκος και συνεργάτες, «Διαφορικές Εξισώσεις», Εκδ. Σύγχρονη Εκδοτική, Αθήνα.

2. Α. Αλεξανδρόπουλος, «Μαθηματικά ΙΙΙ, Εφαρμοσμένα», Εκδ. Σύγχρονη Εκδοτική, Αθήνα.

3. Γάγαλης κ.α. «Μετασχηματισμοί Laplace-Σειρές Fourier», Εκδ. Δηρός, Αθήνα.

4. Αναστασάτος κ.α. «Διαφορικές Εξισώσεις », Εκδ. Δηρός, Αθήνα.

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΙΙ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη.
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής διαθέτει προηγμένες γνώσεις στο αντικείμενο των Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων Εναλλασσομένου Ρεύματος, με βάση τις οποίες είναι σε θέση να:

1. Αναπαριστά σχεδιαστικά ηλεκτρικά κυκλώματα εναλλασσομένου ρεύματος.

2. Αναλύει τα κυκλώματα αυτά και να υπολογίζει τις τιμές των τάσεων και ρευμάτων παντού.

3. Χρησιμοποιεί υπολογιστικές μεθόδους κατάλληλες για την επίλυση των προβλημάτων των ηλεκτρικών κυκλωμάτων,

4. Ερμηνεύει και ελέγχει την ορθότητα των αποτελεσμάτων των υπολογισμών,

5. Αναλύει προβλήματα εφαρμογών κυκλωμάτων και να εκτιμά την εφικτότητα υλοποίησης των λύσεων, 

6. Συνεργάζεται με άλλα μέλη ομάδας για την ολοκληρωμένη αντιμετώπιση (ανάλυση – σύνθεση) σύνθετων προβλημάτων ανάλυσης ηλεκτρικών κυκλωμάτων εναλλασσομένου ρεύματος, την αξιολόγηση των εναλλακτικών λύσεων και τη λήψη των σχετικών αποφάσεων.

Λέξεις κλειδιά: Ηλεκτρικά Κυκλώματα Εναλλασσομένου Ρεύματος, Ανάλυση Κυκλωμάτων, Ηλεκτροτεχνία.

Περιεχόμενο Μαθήματος

ΘΕΩΡΙΑ

1. Εναλλασσόμενη τάση και ρεύμα, μέση και ενεργός τιμή.

2. Εισαγωγή στα Ηλεκτρικά κυκλώματα Εναλλασσομένου Ρεύματος.

3. Σύνθετη αντίσταση, απλά κυκλώματα

4. Μιγαδικοί αριθμοί και φάσορες (phasors)

5. Μέθοδος των απλών βρόχων

6. Μέθοδος των κόμβων

7. Ισχύς: Μέση, άεργος, μιγαδική και φαινόμενη.

8. Συντελεστής ισχύος

9. Θεώρημα υπέρθεσης και εφαρμογές

10. Θεωρήματα Thevenin and Norton και εφαρμογές

11. Προσαρμογή φορτίου και μέγιστη μεταφορά ισχύος

12. Μαγνητικά και συνεζευγμένα κυκλώματα, Μετασχηματιστές

13. Πολυφασικά συστήματα, Εισαγωγή στις Ηλεκτρικές Μηχανές.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

1. Εισαγωγή και κανονισμοί ασφαλείας.

2. Μετρήσεις εναλλασσομένου

3. Χρήση παλμογράφου

4. Μέτρηση σύνθετης αντίστασης

5. Κυκλώματα σε σειρά

6. Κυκλώματα παράλληλα

7. Συντονισμός

8. Σταθερά χρόνου

9. Μετασχηματιστές

10. Χρήση προγράμματος εξομοίωσης κυκλωμάτων Ι

11. Χρήση προγράμματος εξομοίωσης κυκλωμάτων ΙΙ

12. Χρήση προγράμματος εξομοίωσης κυκλωμάτων ΙΙΙ

13. Επανάληψη

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%. 

(Α) Για το θεωρητικό μέρος του μαθήματος: 

Η αξιολόγηση πραγματοποιείται με την ολοκλήρωση της διδασκαλίας και περιλαμβάνει Γραπτή Εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. 

Αυτή πραγματοποιείται στα ελληνικά, χωρίς βιβλία και σημειώσεις. Η εξέταση περιλαμβάνει:

1. Ανάλυση ενός απλού κυκλώματος,

2. Διαιρέτες τάσης και ρεύματος,

3. Υπολογισμό ισχύος και συντελεστή ισχύος, 

4. Ισοδύναμα Thevenin και Norton

(Β) Για το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος:

Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων  και περιλαμβάνει γραπτή αξιολόγηση σε κάθε μια άσκηση.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. Alexander C., Sadiku M., Ηλεκτρικά Κυκλώματα, Εκδ. Τζιόλα, Θεσ/νίκη, (μεταφρ.).

2. William, Kemerly, Durbin, Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων, Εκδ. Τζιόλα, Θεσ/νίκη (μεταφρ.).

3. Χατζαράκης Γ., Ηλεκτρικά Κυκλώματα, Εκδ. Τζιόλα, Θεσ/νίκη.

4. Δροσόπουλος, Ηλεκτροτεχνία Συνεχούς Ρεύματος.

5. Desoer C. A., Basic circuit theory, McGraw Hill. 

6. Nilson, J.W. and S. A. Riedel, Electric Circuits, Addison-Wesley. 

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 4, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  7
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές αναμένεται να είναι σε θέση να 

1. Αναλύουν και σχεδιάζουν αναλογικά κυκλώματα τα οποία χρησιμοποιούν ηλεκτρονικές διατάξεις όπως διόδους και τρανζίστορς 

2. Χρησιμοποιούν τους ενισχυτές σαν στοιχεία ενός κυκλώματος καθώς το αναλύουν ή το σχεδιάζουν

3. Χρησιμοποιούν μοντέλα (πρότυπα) των ηλεκτρονικών διατάξεων των διόδων, των τρανζίστορς και των ενισχυτών με βάση τα οποία μελετούν, αναλύουν και σχεδιάζουν αναλογικά κυκλώματα 

4. Σχεδιάζουν και κατασκευάζουν πραγματικά κυκλώματα στο εργαστήριο και ελέγχουν τη σωστή λειτουργία τους

5. Γνωρίζουν, εξοικειώνονται με και χρησιμοποιούν σύγχρονα εργαλεία προσομοίωσης ηλεκτρονικών κυκλωμάτων με τα οποία σχεδιάζουν ενισχυτικές διατάξεις με διακριτά στοιχεία

6. Χρησιμοποιούν με άνεση λογισμικό προσομοίωσης για την ανάλυση και σύνθεση ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.

Λέξεις κλειδιά: Ενισχυτές, Μοντέλο ασθενούς σήματος Διόδου, Ανόρθωση, Τροφοδοτικά, Μοντέλο ασθενούς σήματος BJT, Ενισχυτές με BJT, Μοντέλο ασθενούς σήματος FET, Ενισχυτές με FET

Περιεχόμενο Μαθήματος

1 Εισαγωγή στα Ηλεκτρονικά 

    1.1 Σήματα

    1.2 Το Φάσμα Συχνοτήτων των Σημάτων

    1.3 Αναλογικά καιΨηφιακά Σήματα

    1.4 Ενισχυτές 

    1.5 Κυκλωματικά Μοντέλα για ενισχυτές

3 Δίοδοι

    3.1 Η ιδανική δίοδος 

    3.2 Χαρακτηριστικές της διόδου 

    3.3 Ανάλυση κυκλωμάτων διόδων 

    3.4 Το μοντέλο μικρού σήματος και οι εφαρμογές του 

    3.5 Λειτουργία στην περιοχή κατάρρευσης- δίοδοι Zener  

    3.6 Κυκλώματα ανόρδωσης και τροφοδοτικά 

    3.7 Κυκλώματα περιορισμού και ψαλιδισμού 

Παραδείγματα εξομοίωσης (simulation) των διόδων με μοντέλα SPICE 

4 Διπολικά τρανζίστορ επαφής (Bipolar junction transistors )

    4.1 Φυσική δομή και περιοχές λειτουργίας 

    4.2 Λειτουργία του npn τρανζίστορ στην ενεργό περιοχή 

    4.3 To pnp τρανζίστορ 

    4.4 Κυκλωματικοί συμβολισμοί και συμβάσεις 

    4.5 Γραφική Αναπαράσταση των χαρακτηριστικών του τρανζίστορ  

    4.6 Ανάλυση κυκλωμάτων με Τρανζίστορ σε DC λειτουργία 

    4.7 Το τρανζίστορ σαν Ενισχυτής 

    4.8 Ισοδύναμα Κυκλωματικά Μοντέλα Ασθενούς Σήματος 

    4.9 Γραφική Ανάλυση 

    4.10 Πόλωση του Διπολικού Τρανζίστορ για Σχεδίαση Κυκλωμάτων με Διακριτά Στοιχεία

    4.11 Βασικές Συνδεσμολογίες Ενισχυτών ενός Σταδίου με Διπολικά Τρανζίστορ 

• Παραδείγματα σχεδίασης και ανάλυσης ενισχυτών με πολλαπλές βαθμίδες βασισμένων σε BJT Τρανζίστορ    

• Παραδείγματα εξομοίωσης (simulation) των BJT Τρανζίστορ με μοντέλα SPICE 

5 Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου FET (Field-effect transistors )

    5.1 Δομή και Φυσική Λειτουργία των MOSFETs Πύκνωσης

    5.2 Χαρακτηριστικές ρεύματος-τάσης των MOSFETs Πύκνωσης

    5.5 Ανάλυση Κυκλωμάτων FET σε DC Λειτουργία

    5.6 Το FET σαν Ενισχυτής 

    5.7 Πόλωση των FET σε κυκλώματα ενισχυτών 

    5.8 Βασικές Συνδεσμολογίες Ενισχυτών ενός σταδίου με FET

• Παραδείγματα εξομοίωσης (simulation) των FET με μοντέλα SPICE

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%. 

Για το θεωρητικό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται με τη λήξη των διαλέξεων και περιλαμβάνουν γραπτή εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται στα Ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

-Επίλυση προβλημάτων σχεδιασμού ηλεκτρονικών διατάξεων βασισμένων σε διακριτά στοιχεία (Δίοδοι, BJT, FET)

-Επίλυση προβλημάτων σχεδιασμού ενισχυτών με BJT και FET.

Για το εργαστηριακό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων και με την ολοκλήρωση των εργαστηριακών ασκήσεων, πραγματοποιούνται στα Ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

Ι. Ενδιάμεση αξιολόγηση (30%) μέσω ασκήσεων σε κάθε πραγματοποιούμενο εργαστήριο:

1. Την υλοποίηση ηλεκτρονικών διατάξεων με διακριτά στοιχεία (Δίοδοι, BJT, FET) και την πραγματοποίηση μετρήσεων

2. Την Προσομοίωση κυκλωμάτων με το ενοποιημένο περιβάλλον Multisim.

ΙΙ. Συνολική αξιολόγηση (70%) με Τελική εξέταση στο εργαστήριο και με χρήση Η/Υ .

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. Sedra, Adel S., Smith, Kenneth C., Μικροηλεκτρονικά κυκλώματα (τόμος 1), Εκδότης: Παπασωτηρίου, Αθήνα 2003, (μεταφρασμένο), ISBN13: 9789607182609.

2. Χαριτάντης Γ., Ηλεκτρονικά Ι. Εισαγωγή στα Ηλεκτρονικά, Εκδόσεις Αράκυνθος, Αθήνα, 2006

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα του Αντικειμενοστραφούς Προγραμματισμού στοχεύει να δώσει στους φοιτητές τις απαραίτητες γνώσεις πάνω στον προγραμματισμό υπολογιστικών και διαδικτυακών συστημάτων, με χρήση αντικειμενοστραφούς γλώσσας προγραμματισμού. Το μάθημα έρχεται να καλύψει θεωρητικά και πρακτικά θέματα τα οποία σχετίζονται με τις τεχνικές του Αντικειμενοστραφούς (Object Oriented), Γεγονοστραφούς (Event Driven) και Οπτικού (Visual) Προγραμματισμού, ενώ χρησιμοποιεί ως γλώσσα προγραμματισμού για την εξοικείωση με τις παραπάνω έννοιες τη γλώσσα Java.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια αναμένεται να είναι σε θέση να:

•Κατανοεί και περιγράφει τις έννοιες του Αντικειμενοστραφούς και Γεγονοστραφούς προγραμματισμού.

•Γνωρίζει και χρησιμοποιεί εργαλεία οπτικού προγραμματισμού και δημιουργεί κώδικα σε ένα αντικειμενοστραφές προγραμματιστικό περιβάλλον.

•Χρησιμοποιεί σε επίπεδο βασικών γνώσεων τη γλώσσα προγραμματισμού Java και δημιουργεί εφαρμογές γράφοντας κώδικα στη γλώσσα αυτή.

•Αναλύει και να κατανοεί τις λειτουργίες κώδικα ο οποίος έχει γραφτεί σε μία αντικειμενοστραφή γλώσσα προγραμματισμού, και ειδικότερα σε γλώσσες όπως η C++ και η Java.

•Εργάζεται ατομικά ή συνεργάζεται σε ομάδα και αναπτύσσει εφαρμογές λογισμικού και υπηρεσίες στη γλώσσα Java.

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Το μάθημα εισάγει τους φοιτητές στις έννοιες που σχετίζονται με τον Αντικειμενοστραφή προγραμματισμό, με την παρουσίαση των βασικών αρχών του Αντικειμενοστραφούς (Object Oriented), Γεγονοστραφούς (Event Driven) και Οπτικού (Visual) Προγραμματισμού, ενώ στη συνέχεια παρουσιάζει τη χρήση της πιο δημοφιλούς γλώσσας Αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού Java.

Η παρουσίαση της γλώσσας γίνεται τόσο σε επίπεδο θεωρητικής παρουσίασης του τρόπου σύνταξης και χρήσης της, όσο και μέσω παραδειγμάτων κώδικα.

Σε εργαστηριακό επίπεδο, η διδασκαλία του Αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού γίνεται με τη χρήση 3 διαφορετικών εργαλείων, τα οποία ξεκινούν από τη χρήση Οπτικού περιβάλλοντος για τη δημιουργία 3σδιάστατων κόσμων από αντικείμενα (πλατφόρμα Alice) και τη δημιουργία εικονικών κόσμων από αλληλοεπιδρώντα αντικείμενα. Στη συνέχεια, γίνεται χρήση της πλατφόρμας Greenfoot, για τον προγραμματισμό σε γλώσσα Java αντικειμένων τα οποία αλληλοεπιδρούν σε έναν 2διάστατο κόσμο.

Τέλος, γίνεται χρήση της πλατφόρμας  DrJava, για την ανάπτυξη εφαρμογών σε ένα περιβάλλον το οποίο έχει όλα τα χαρακτηριστικά ανός περιβάλλοντος ανάπτυξης εφαρμογών αντικειμενοστραφούς κώδικα, με χρήση εργαλείων οπτικού προγραμματισμού.

Ενότητες διδασκαλίας.

Θεωρία, Ενότητα 1: Εισαγωγή στον αντικειμενοστραφή προγραμματισμό και τη γλώσσα Java

Σε αυτή την ενότητα παρουσιάζονται οι βασικές αρχές Αντικειμενοστραφούς (Object Oriented) και Γεγονοστραφούς (Event Driven)προγραμματισμού , καθώς και η χρήση Οπτικού (Visual) προγραμματισμού, και οι διαθέσιμες γλώσσες και εργαλεία. Επίσης γίνεται γνωριμία με τη γλώσσα Java.

Θεωρία, Ενότητα 2: Δημιουργία του πρώτου μας προγράμματος

Σε αυτή την ενότητα, παρουσιάζονται τα βασικά στοιχεία για τη συγγραφή ενός προγράμματος, όπως Τύποι και χειρισμός δεδομένων, Τελεστές, Παραστάσεις, καθώς και ένα πρώτο, απλό πρόγραμμα σε Java

Θεωρία, Ενότητα 3: Εντολές στη Java

Σε αυτή την ενότητα παρουσιάζονται οι βασικές εντολές της Java, και ο τρόπος σύνταξής τους. επίσης ο τρόπος επικοινωνίας με το χρήστη μέσω εισόδου και εξόδου δεδομένων. 

Ενότητα 4: Κλάσεις και αντικείμενα στη Java 

Στην ενότητα αυτή παρουσιάζονται οι κλάσεις και τα αντικείμενα στη Java, και οι τρόποι δημιουργίας και χρήσης τους. 

Ενότητα 5: Δομές δεδομένων στη Java

Στην ενότητα αυτή παρουσιάζεται ο τρόπος δημιουργίας δομών δεδομένων στη Java, με έμφαση στους πίνακες. 

Ενότητα 6: Γραφικό περιβάλλον και δημιουργία user interface

Εδώ παρουσιάζεται ο τρόπος δημιουργίας γραφικού περιβάλλοντος και διεπαφών χρήστη στη Java

Ενότητα 7: Δημιουργία βοηθητικών εφρμογών (applets) και περιβάλλοντα IDE

Σε αυτή την ενότητα παρουσιάζονται η δημιουργία applets, καθώς και ο τρόπος χρήσης κάποιων δημοφιλών ολοκληρωμένων περιβαλλόντων ανάπτυξης εφαρμογών σε Java.

Εργαστηριακή ενότητα 1: Εισαγωγή στον αντικειμενοστραφή προγραμματισμό με χρήση της πλατφόρμας Alice

Στην ενότητα αυτή, γίνεται εισαγωγή στις βασικές αρχές των object oriented, event driven και visual programming με χρήση της πλατφόρμας Alice του Πανεπιστημίου Carnegie Mellon

Εργαστηριακή ενότητα 2: Εισαγωγή στη γλώσσα Java μέσω της πλατφόρμας Greenfoot

Στη συγκεκριμένη εργαστηριακή ενότητα, παρουσιάζεται η πλατφόρμα Greenfoot, η οποία εισάγει στον αντικειμενοστραφή προγραμματισμό σε Java.

Εργαστηριακή ενότητα 3: Προγραμματισμός σε Java με χρήση του DrJava

Σε αυτή την ενότητα, γίνεται χρήση του περιβάλλοντος DrJava, για τον προγραμματισμο στη γλώσσα Java και τη σύνδεση με άλλα περιβάλλοντα όπως Eclipse.

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i)του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii)του εργαστηριακού μέρους x 40%. 

Για το θεωρητικό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται με τη λήξη των διαλέξεων και περιλαμβάνουν γραπτή εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται στα Ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

-Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.

-Επίλυση προβλημάτων σχετικών με ανάπτυξη πηγαίου κώδικα και ανάλυση κώδικα προγράμματος 

Για το εργαστηριακό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων και με την ολοκλήρωση των εργαστηριακών ασκήσεων, πραγματοποιούνται στα Ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

Ι. Ενδιάμεση αξιολόγηση (50%) μέσω τριών προόδων (στο εργαστήριο και με χρήση Η/Υ) κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων σε θέματα αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού, και πάνω στις 3 πλατφόρμες που χρησιμοποιούνται στο εργαστήριο:

1. Alice

2. Greenfoot.

3. DrJava.

ΙΙ. Συνολική αξιολόγηση (50%) με χρήση μίας από τις δύο παρακάτω εναλλακτικές:

1. Τελική εξέταση (στο εργαστήριο και με χρήση Η/Υ) στην ύλη των τριών προηγούμενων ενοτήτων 

2. Υλοποίηση και παρουσίαση ατομικής ή ομαδικής εργασίας κλιμακούμενης δυσκολίας.

Η επανεξέταση του μαθήματος για όσους έχουν παρακολουθήσει επαρκώς το εργαστήριο αλλά χωρίς να έχουν λάβει προβιβάσιμο βαθμό, γίνεται με έναν τους δύο παραπάνω τρόπους μετά από επιλογή του υπεύθυνου του εργαστηρίου, και με τη βαθμολογία σε κάθε τρόπο εξέτασης να μετράει στο 100% του τελικού βαθμού.

Ως επαρκής παρακολούθηση του εργαστηρίου, ορίζεται η παρουσία σε 80% των εργαστηριακών μαθημάτων και η επιτυχής εξέταση σε τουλάχιστον 1/3 των εργαστηριακών ενοτήτων, ή στην τελική εξέταση.

 

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1.Harvey Deitel, Paul Deitel, «Java Προγραμματισμός», 8η έκδοση, Γκιούρδας, Αθήνα, 2010.

2.Γιώργος Λιακέας, «Εισαγωγή στη Java», Κλειδάριθμος, Αθήνα, 2009.

3.Χρήστος Κυτάγιας, Κώστας Δ. Κυτάγιας, Γιώργος Πρεζεράκος, Δημήτρης Κυτάγιας, «Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός με Java», Σύγχρονη Εκδοτική, Αθήνα, 2013.

4.Wanda Dann, Stephen Cooper, and Randy Pausch, “Learning to program with Alice”, 3rd edition, Pearson Education, 2012.

 

5.Michael Kölling, “Introduction to Programming with Greenfoot. Object-Oriented Programming in Java with Games and Simulations”, Pearson Education, August 2009 

 

ΤΕΧΝ. ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΗ PCB

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο φοιτητής αναμένεται να είναι σε θέση να 

•Αναγνωρίζει και κατηγοριοποιεί τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα,

•Τα αξιολογεί συγκριτικά με βάση τις ιδιότητές τους, ώστε να επιλέγει το κατάλληλο για την κάθε εφαρμογή,

•Αναλύει προβλήματα σχεδίασης σε ρεαλιστικά σενάρια εφαρμογών,

•Συνθέτει λύσεις και τις σχεδιάζει αξιοποιώντας τις μεθόδους και τεχνικές του μαθήματος, με τη βοήθεια ειδικού πακέτου λογισμικού σε Η/Υ,

•Συνεργάζεται σε ομάδα για την επίτευξη των ανωτέρω στόχων,

•Κάνει ορθή χρήση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων σε διάφορες συσκευασίες, καθορίζει τις προδιαγραφές τους για την σωστή σχεδίαση διατάξεων ανάλογα με τους περιορισμούς του σχεδιαζόμενου κυκλώματος,

•Είναι εξοικειωμένος και κάνει ορθή χρήση των σύγχρονων εργαλείων με τα οποία σχεδιάζει πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων. 

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Πλακέτες Τυπωμένων Κυκλωμάτων

1.1 Ταξινόμηση PCB.

1.2 Τυπωμένη πλακέτα μονής όψης

1.3 Τυπωμένη πλακέτα διπλής όψης 

1.4 Παραδείγματα προγραμμάτων CAD για σχεδίαση PCB

1.5 Τυπωμένη πλακέτα κυκλωμάτων πολλαπλών επιπέδων 

1.6 Παραλλαγές σχεδίασης PCBs 

1.7 Κυκλώματα με οπές μεταξύ των επιπέδων 

1.8 Υβριδικά κυκλώματα

1.9 Τεχνολογία επιφανειακής στήριξης

1.10 Τεχνολογίες συσκευασίας

2 Ηλεκτρονικά Εξαρτήματα. Αντιστάσεις

2.1 Βασικές έννοιες 

2.2 Μεταβολή της Αντίστασης με την θερμοκρασία

2.3 Μεταβολή της Αντίστασης με την συχνότητα

2.4 Τυποποίηση τιμών αντιστάσεων-Ανοχή

2.5 Αντιστάτες μίγματος άνθρακα- Φίλμ-Φίλμ άνθρακα- μεταλλικού φίλμ-Φίλμ  οξειδίου του κασσιτέρου-Σύρματος- Ακριβείας-Ολοκληρωμένοι- Επιφανειακής στήριξης (SMD)

2.6 Μεταβλητοί αντιστάτες

3 Ηλεκτρονικά Εξαρτήματα. Μη γραμμικοί Αντιστάτες

3.1 Βασικές έννοιες 

3.2 Θερμίστορ NTC, Τροποποίηση χαρακτηριστικών, Εφαρμογές 

3.3 Θερμίστορ PTC, Εφαρμογές

3.4 Βαρίστορ (VDR)- Εφαρμογές

3.5 Παγιδευτής υπερρεύματος με αέριο (Surge arrester)

3.6 Φωτοαντιστάτες (photoresistors)  

4 Ηλεκτρονικά Εξαρτήματα. Πυκνωτές

4.1 Βασικές έννοιες-χωρητικότητα-συνδεσμολογία πυκνωτών

4.2 Παράγοντες που επηρεάζουν την διηλεκτρική σταθερά

4.3 Σύνθετα διηλεκτρικά-Απώλειες διηλεκτρικών  

4.4  Διηλεκτρικά υλικά

4.5 Σταθεροί πυκνωτές- χαρακτηριστικά μεγέθη

 4.6 Καταστολή ηλεκτρονικών παρεμβολών με πυκνωτές 

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i)του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii)του εργαστηριακού μέρους x 40%. 

Για το θεωρητικό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται με τη λήξη των διαλέξεων και περιλαμβάνουν γραπτή εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται στα Ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

-Σχεδίαση πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων

-Επίλυση προβλημάτων υλοποίησης ηλεκτρονικών διατάξεων με δεδομένους περιορισμούς.

-Επίλυση προβλημάτων χρήσης ηλεκτρονικών εξαρτημάτων σε διάφορες συσκευασίες.

Για το εργαστηριακό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων και με την ολοκλήρωση των εργαστηριακών ασκήσεων, πραγματοποιούνται στα ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

Ι. Ενδιάμεση αξιολόγηση (30%) μέσω ασκήσεων σε κάθε πραγματοποιούμενο εργαστήριο:

Τον σχεδιασμό πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων.

ΙΙ. Συνολική αξιολόγηση (40%) με Τελική εξέταση στο εργαστήριο και με χρήση Η/Υ.

ΙΙΙ. Υλοποίηση (30%) συγκεκριμένης πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.

 

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1.Θ. Γ. Γκιόκας, Εγχειρίδιο Ηλεκτρονικών Εξαρτημάτων και Υλικών,  Εκδόσεις Αράκυνθος, Αθήνα, 2010.

2.Φυλλάδιο Εργαστηρίου 

 

ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας: Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες: Διαλέξεις 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αποτελεί το βασικό εισαγωγικό μάθημα στις έννοιες των μετρήσεων και των μετρητικών συστημάτων. Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην κατανόηση των βασικών εννοιών των προτύπων, της μετρολογίας των μετρητικών διατάξεων και κυρίως της θεωρίας σφαλμάτων. Επίσης στοχεύει στην εξοικείωση με τα βασικά χαρακτηριστικά των οργάνων μέτρησης και τις αρχές λειτουργίας των κλασσικών ηλεκτρικών οργάνων και διατάξεων. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στις ιδιαιτερότητες των εναλλασσόμενων μεγεθών και των μεθόδων μέτρησής τους καθώς και στην κατανόηση των βασικών μεθόδων μέτρησης που χρησιμοποιούνται στα αναλογικά και τα ψηφιακά ηλεκτρονικά όργανα. Στα πλαίσια του μαθήματος ο φοιτητής αποκτά γνωριμία με τα βασικά εργαλεία λογισμικού τα οποία είναι απαραίτητα για την ανάλυση δεδομένων μετρήσεων καθώς και εκείνων που είναι χρήσιμα για τον αυτόματο έλεγχο οργάνων και μετρητικών διατάξεων.  

Επίσης η ύλη του μαθήματος στοχεύει να δώσει στο φοιτητή τις γνώσεις εκείνες και τις δεξιότητες που απαιτούνται για την μελέτη ενός οργάνου ή μιας μετρητικής διάταξης, την αρχή λειτουργίας τους τον τρόπο χρήσης και τα χαρακτηριστικά τους. 

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια αναμένεται να είναι σε θέση να:

•εκτιμήσει την επίδραση των συστηματικών σφαλμάτων τα οποία απορρέουν από τα όργανα και τις ανοχές των υλικών σε ένα κύκλωμα ή μια διάταξη.

•αξιολογήσει τα τυχαία σφάλματα και τις μεθόδους που απαιτούνται για την εκτίμησή τους  

•χειρίζεται τα βασικά ηλεκτρονικά όργανα και να τα χρησιμοποιεί κατάλληλα για την μέτρηση των βασικών ηλεκτρικών μεγεθών και κυκλωμάτων

•σχεδιάσει ένα απλό μετρητικό κύκλωμα 

•προγραμματίζει σε περιβάλλον κατάλληλο για απεικόνιση και επεξεργασία μετρήσεων

•αξιολογήσει μια βασική μετρητική διάταξη και να εντοπίσει τις πιθανές αιτίες σφαλμάτων και ανοχών. 

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1.Ενημέρωση – γενική εισαγωγή στο αντικείμενο του μαθήματος

2.Μεγέθη- μονάδες – πρότυπα. Εισαγωγή στη θεωρία σφαλμάτων

3.Συστηματικά σφάλματα - κλάσεις οργάνων - ανοχές υλικών – μέγιστο απόλυτο και μέσο τετραγωνικό σφάλμα - διάδοση σφάλματος - ασκήσεις

4.Τυχαία σφάλματα – ιστογράμματα - κανονική κατανομή – μέση τιμή και τυπική απόκλιση – προσαρμογή δεδομένων σε ευθεία   

5.Εισαγωγή στα κλασσικά όργανα – όργανο κινητού πηνίου και εφαρμογή του σε κατασκευή βολτομέτρων, αμπερομέτρων και ωμομέτρων

6.Ηλεκτροδυναμικό όργανο – μέτρηση ισχύος στο DC και το AC

7.AC όργανα – μέτρηση τιμών rms σε τυποποιημένα και τυχαία περιοδικά σήματα 

8.Γέφυρες DC, εφαρμογή στα αισθητήρια – γέφυρες AC μέτρηση σύνθετων αντιστάσεων 

9.Όργανο μέτρησης του συντελεστή ποιότητας – μέτρηση πηνίων σε υψηλές συχνότητες

10.Αρχή λειτουργίας παλμογράφου – μετρήσεις με παλμογράφο 

11.Μέτρηση χωρητικότητας μέσω διαφοράς φάσης και με χρήση παλμογράφου

12.Επίλυση ασκήσεων 

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ι. Γραπτή τελική εξέταση επί του θεωρητικού μέρους του μαθήματος (60%) που περιλαμβάνει:

-Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

-Ερωτήσεις με σκοπό την ανάπτυξη θεωρητικών ζητημάτων 

-Επίλυση αριθμητικών προβλημάτων επί δεδομένων κυκλωμάτων τα οποία αφορούν μετρητικές διατάξεις

ΙΙ. Αξιολόγηση επί του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος (40%) ως εξής:

-Γραπτή εξέταση σε δύο κύκλους εργαστηριακών ασκήσεων 

-Αξιολόγηση ατομικών εργασιών

-Προφορική αξιολόγηση κατά την διάρκεια των εργαστηριακών ασκήσεων

 

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1.ΣΤΑΘΟΠΟΥΛΟΣ, Ν., Μετρήσεις- Ηλεκτρονικά συστήματα μετρήσεων και αισθητήρια, Σημειώσεις διδασκαλίας, ΤΕΙ Πειραιά, 2006

2.ΘΕΟΔΩΡΟΥ, Ν., Ηλεκτρονικές Μετρήσεις, Εκδ. Συμμετρία, Αθήνα, 1997

3.ΜΠΙΤΖΙΩΝΗ, Β., Ηλεκτρικές Μετρήσεις, Εκδ. Τζιόλα, Θεσσαλονίκη, 2011

4.ΠΕΤΡΙΔΗΣ, Β., Συστήματα μετρήσεων, Εκδ. Univ. Studio Press, 1992

5.ΠΑΚΤΙΤΗΣ, Σ., Ηλεκτρονικές μετρήσεις, Εκδ. Ιων, Αθήνα, 1989

6.NORTHROP, R. B., Introduction to instrumentation and measurements, CRC Press, 1997. 

7.DOEBELIN, E.O., Measurement systems, McGraw-Hill, 1990. 

8.TAYLOR, J.R., An introduction to error analysis – the study of uncertainties in physical measurements, 1997. 

9.KLAASSEN, K. B., Electronic measurement and instrumentation, Cambridge University Press, 1996. 

10.Φυλλάδιο Εργαστηρίου Μετρήσεων.

3o Εξάμηνο

ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις και Ασκήσεις Πράξης 4
Πιστωτικές Μονάδες:  6
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα έχει σκοπό να εισάγει τους φοιτητές σε βασικές έννοιες των : Διαφορικών Εξισώσεων ανώτερης τάξης (μη ομογενείς με μη σταθερούς συντελεστές),  Διανυσματικής Ανάλυσης,  Αριθμητικής Ανάλυσης, Συναρτήσεις δύο ή περισσότερων μεταβλητών. Επίσης μέσα από ένα πλήρες σύνολο ασκήσεων ο σπουδαστής έχει τη δυνατότητα αφομοίωσης και εφαρμογής της θεωρίας στην πράξη.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής αναμένεται να είναι ικανός: 

•Να επιλύει διαφορικές εξισώσεις ανώτερης τάξης (μη ομογενείς ).

•Να εφαρμόζει τελεστές για τη επίλυση διαφορικών εξισώσεων με σταθερούς και μη συντελεστές.

•Να γνωρίζει βασικά ζητήματα Διανυσματικής Ανάλυσης.

•Να μελετά συναρτήσεις πολλών μεταβλητών (όριο, συνέχεια, παράγωγος, κατευθυνόμενη παράγωγος, διαφορικό πραγματικής συνάρτησης, κτλ)

•Να επιλύει προβλήματα με τη βοήθεια τελεστών (Laplace, Hamilton κτλ).

•Να μελετά στοιχεία και ιδιότητες πεδίων (Βαρυτικό, Μαγνητικό, Ηλεκτρικό), όπως (κλίση, απόκλιση, στροβιλισμός κτλ).

•Να εξετάζει αν μια συνάρτηση είναι αρμονική.

•Να βρίσκει τα ακρότατα συναρτήσεων δύο μεταβλητών.

•Να υπολογίζει επικαμπύλια ολοκληρώματα 1ου και 2ου είδους.

•Να υπολογίζει διπλά ολοκληρώματα.

•Να υπολογίζει διπλά ολοκληρώματα με αλλαγή μεταβλητών.

•Να επιλύει εξισώσεις με τη βοήθεια Αριθμητικής Ανάλυσης (Newton-Raphson, Simpson, κτλ).

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

•Διαφορικές Εξισώσεις: Μη ομογενείς διαφορικές εξισώσεις δευτέρας και ανωτέρας τάξεως  με σταθερούς συντελεστές. Μέθοδος προσδιοριστέων συντελεστών. Μέθοδος αλλαγής μεταβλητών ή μέθοδος Lagrange. Δ.Ε με μεταβλητούς συντελεστές, Δ.Ε. Euler. Διαφορικές εξισώσεις δευτέρας τάξεως με μεταβλητούς συντελεστές. Εφαρμογή τελεστών για τη λύση Δ.Ε με σταθερούς συντελεστές. 

Διανυσματική Ανάλυση:  Διανυσματική συνάρτηση πολλών μεταβλητών (όριο, συνέχεια, παράγωγος, κατευθυνόμενη παράγωγος, διευθύνοντα συνημίτονα), Αρμονικές συναρτήσεις, εξίσωση Laplace, ανάδελτα, τελεστής Hamilton, διαφορικό διανυσματικής συνάρτησης πολλών μεταβλητών. Πεδία, Βαρυτικό πεδίο, Ηλεκτρικό πεδίο, Μαγνητικό πεδίο. Κλίση βαθμωτού πεδίου, απόκλιση διανυσματικού πεδίου, περιστροφή ή στροβιλισμός διανυσματικού πεδίου, συντηρητικό διανυσματικό πεδίο. 

Συναρτήσεις δύο ή περισσότερων μεταβλητών:   Γενικά-Ορισμοί, Όριο συνάρτησης, Συνέχεια συνάρτησης, Μερική Συνέχεια, Όριο και Συνέχεια συνάρτησης δύο μεταβλητών, Μερική Παράγωγος, Διαφορικό Πραγματικής συνάρτησης, Παράγωγος κατά κατεύθυνση, Παράγωγος σύνθετης συνάρτησης,  Συναρτησιακές Ορίζουσες, Ακρότατα Πραγματικών Συναρτήσεων, Ακρότατα υπό συνθήκη, Εφαπτόμενο Επίπεδο Επιφάνειας, Ανάπτυγμα Taylor, Συστήματα Πεπλεγμένων συναρτήσεων, Ομογενείς συναρτήσεις, Επικαμπύλιο Ολοκλήρωμα 1ου Είδους,  Επικαμπύλιο Ολοκλήρωμα 2ου Είδους, Διπλό Ολοκλήρωμα, Αλλαγή Μεταβλητών στα Διπλά Ολοκληρώματα, Εφαρμογές. 

Αριθμητική Ανάλυση: μέθοδοι: Newton-Raphson, Simpson, Ελαχίστων Τετραγώνων, Τέμνουσας,  κτλ. 

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Η τελική γραπτή εξέταση του μαθήματος γίνεται μετά το πέρας 13 εβδομάδων διδασκαλίας και αφορά όλη την διδαχθείσα ύλη.

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει από 

•την τελική γραπτή εξέταση x 70%, 

 

•τις ασκήσεις που παραδίδει ο φοιτητής κατά την διάρκεια του εξαμήνου x 30%.

 

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1.Γεωργούδης, Μακρυγιάννης, Σάσσαλος, «Συναρτήσεις πολλών μεταβλητών», Σύγχρονη Εκδοτική, Αθήνα.

2.Α. Αλεξανδρόπουλος, Παλιατσός, Σοφιανός,«Βασικά Θέματα Αριθμητικής Ανάλυσης», Σύγχρονη Εκδοτική, Αθήνα.

3.Αναστασάτος κ.α. «Συναρτήσεις πολλών μεταβλητών », Δηρός, Αθήνα.\

ΗΛΕΚ/ΜΟΣ ΚΑΙ ΔΙΑΔΟΣΗ Η/Μ ΚΥΜΑΤΩΝ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

O στόχος του μαθήματος είναι η ποιοτική κατανόηση των των βασικών εννοιών που αφορούν τα Ηλεκτρομαγνητικά Πεδία και τη Διάδοση των Ηλεκτρομαγνητικών Κυμάτων μέσα από τη συσχέτιση τους με εύληπτες εφαρμογές και φαινόμενα. Επιπρόσθετα, το μάθημα έχει ως στόχο να συνδέσει την προαναφερόμενη ποιοτική κατανόηση με το βασικό σώμα του μαθηματικού φορμαλισμού που διέπει τη θεωρία του Ηλεκτρομαγνητισμού προκειμένου να δημιουργηθεί το απαραίτητο υπόβαθρο στο επίπεδο της μηχανικής και της υπολογιστικής του Ηλεκτρομαγνητισμού. 

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος αναμένεται ο φοιτητής/ τρια αναμένεται να είναι σε θέση 

•να κατανοήσει και να εξηγήσει προφορικά και με διάγραμμα τη συσχέτιση ανάμεσα στους διάφορους τύπους πηγών και τα χαρακτηριστικά των πεδίων που τους αντιστοιχούν, 

•να χειριστεί και να επιλύσει απλά προβλήματα υπολογισμού ηλεκτρομαγνητικών πεδίων με τη χρήση των εξισώσεων Maxwell, 

Σε ότι αφορά τα ζητήματα διάδοσης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων ο φοιτητής / τρια αναμένεται να είναι σε θέση

•να κατανοεί τα βασικά φαινόμενα διάδοσης ηλεκτρομαγνητικών και τα μεγέθη/έννοιες που τα χαρακτηρίζουν, να τα διακρίνει και να τα κατηγοριοποιεί,

•να εφαρμόζει τις μεθόδους που διδάχθηκε για την ανάλυση προβλημάτων ηλεκτρομαγνητισμού, 

•να κάνει σύνθεση λύσεων και αξιολόγηση των χαρακτηριστικών εναλλακτικών λύσεων.

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1.Εισαγωγή στο αντικείμενο του μαθήματος-Ανασκόπηση βασικών εννοιών της διανυσματικής γεωμετρίας και των συστημάτων συντεταγμένων.

2.Ολοκληρωτικές Εξισώσεις Maxwell: Νόμος Gauss για το Ηλεκτρικό και το Μαγνητικό Πεδίο.

3.Ολοκληρωτικές Εξισώσεις Maxwell: Νόμος Faraday και Νόμος Ampere Maxwell.

4.Υπολογισμός Ηλεκτρομαγνητικών Πεδίων με τη χρήση των ολοκληρωτικών εξισώσεων Maxwell.

5.Σημειακές Εξισώσεις Maxwell-Οριακές Συνθήκες.

6.Υπολογισμός Ηλεκτρομαγνητικών Πεδίων με τη χρήση των σημειακών εξισώσεων Maxwell.

7.Κυματική Εξίσωση σε χώρο χωρίς πηγές και απώλειες-Το Επίπεδο κύμα ως λύση της Κυματικής Εξίσωσης.

8.Κυματική Εξίσωση σε χώρο με πηγές και απώλειες-Το Επίπεδο κύμα ως λύση της Κυματικής Εξίσωσης.

9.Νόμος Διατήρησης της Ενέργειας και Διάνυσμα Poynting

10.Επισκόπηση των Μηχανισμών Διάδοσης Ηλεκτρομαγνητικών Κυμάτων

11.Ανάκλαση και Διάδοση από επίπεδη διαχωριστική επιφάνεια.

12.Περίθλαση και Ζώνες Fresnell.

13.Ραδιοζεύξεις και Φαινόμενα Διάδοσης.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ι. Γραπτή τελική εξέταση επί της ύλης του μαθήματος (80 % ή 100%) που περιλαμβάνει την επίλυση αριθμητικών προβλημάτων υπολογιστικού ηλεκτρομαγνητισμού.

ΙΙ. Προαιρετική ατομική εργασία η οποία αφορά την επίλυση ενός υπολογιστικού προβλήματος με επί μέρους ερωτήματα (20%).

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1. Σ. Π. Σαββαΐδης, Α. Σκούντζος, Ηλεκτρομαγνητισμός και Μετάδοση Ηλεκτρομαγνητικών Κυμάτων, Σύγχρονη Εκδοτική, Αθήνα, 2010.

2. Σ. Πακτίτης, Α. Νασιόπουλος, Εισαγωγή στη Διάδοση Ηλεκτρομαγνητικών Κυμάτων, Ίων, Αθήνα, 2008.

3. Ι. Ρουμελιώτης, Ι. Τσαλαμέγκας, Ηλεκτρομαγνητικά Πεδία (Τόμοι Α & Β), Τζιόλας, Θεσ/νίκη, 2010.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις και Ασκήσεις Πράξης 4, Εργαστηριακές Ασκήσεις 2
Πιστωτικές Μονάδες:  6
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα Ηλεκτρονικά ΙΙ, ως πιο προχωρημένο μάθημα στα Αναλογικά Ηλεκτρονικά, έχει ως κύριους στόχους:

- Την επέκταση της μελέτης απλών ενισχυτικών διατάξεων σε συνθετότερες, καθώς και σε ενισχυτικές διατάξεις υψηλών συχνοτήτων. 

- Την εξοικείωση με τη διαδικασία σχεδίασης και βελτίωσης κυκλώματος μέσω μηχανισμών ανάδρασης. 

- Την απόκτηση ευχέρειας στην ανάπτυξη εφαρμογών με τελεστικούς ενισχυτές.

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές είναι ικανοί:

1.Να αναλύουν κυκλώματα ενισχυτών με διακριτά στοιχεία και ολοκληρωμένα κυκλώματα τόσο στις χαμηλές όσο και στις υψηλές συχνότητες.

2.Να σχεδιάζουν αναλογικά ηλεκτρονικά κυκλώματα (συμπεριλαμβανομένων παθητικών και ενεργών φίλτρων πρώτης τάξης), με έμφαση στα κυκλώματα τελεστικών ενισχυτών.

3.Να αντιλαμβάνονται την επίδραση της αρνητικής ανάδρασης σε έναν ενισχυτή και να μπορούν να αναλύσουν κυκλώματα απλού βρόχου ανάδρασης.

4.Να μπορούν να αναλύσουν και να σχεδιάσουν απλούς ενισχυτές ισχύος ακουστικών συχνοτήτων,  να αντιλαμβάνονται τις έννοιες της παραμόρφωσης και του θορύβου και να εφαρμόζουν μεθόδους περιορισμού τους.

5.Να συνεργάζονται σε ομάδα για την επίτευξη των ανωτέρω στόχων.

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Θεωρητικό Μέρος

1.Εισαγωγή-Γρήγορη Επανάληψη Βασικών Γνώσεων Θ. Γραμμ. Κυκλωμάτων

Στόχος η εισαγωγή στο αντικείμενο του μαθήματος και η γρήγορη επανάληψη βασικών γνώσεων από την ανάλυση γραμμικών κυκλωμάτων που είναι απαραίτητες για το μάθημα.

2.Ενίσχυση-Ενισχυτές

Συνοπτική επανάληψη των βασικών γνώσεων που αποκτήθηκαν στο προαπαιτούμενο μάθημα «Ηλεκτρονικά Ι» σχετικά με την έννοια της ενίσχυσης τις ενεργές ηλεκτρονικές διατάξεις και τους ενισχυτές.

3.Συνάρτηση Μεταφοράς

Εισαγωγή της έννοιας της Συνάρτησης Μεταφοράς (Σ. Μ.) ως εργαλείο ανάλυσης του κυκλώματος στη ΜΗΚ, είδη ενισχυτών ανάλογα με τη μορφή της Σ. Μ., Ανάλυση κυκλωμάτων απλής σταθεράς χρόνου, φίλτρα, προσεγγιστικά διαγράμματα Bode

4.Μοντέλα Γραμμικών Ενισχυτών – Γενικευμένο Κυκλωματικό Δίθυρο

Εισαγωγή της έννοιας του γραμμικού μοντέλου ενεργού κυκλώματος, ορισμός του γενικευμένου κυκλωματικού διθύρου, μοντέλα ενισχυτών.

5.Τελεστικοί Ενισχυτές (ΤΕ)

Ιδανικός ΤΕ, πραγματικός ΤΕ, τεχνικά χαρακτηριστικά, συμβολισμοί, μοντέλα

6.Βασικά Κυκλώματα με ΤΕ

Αναστρέφουσα και μη-αναστρέφουσα συνδεσμολογία ενισχυτή με ΤΕ, ιδανικός διαφοριστής και ολοκληρωτής, ενεργά φίλτρα 1ης τάξης με ΤΕ, απομονωτής, αθροιστής, διαφορικός ενισχυτής με ΤΕ, ενισχυτής οργανολογίας με ΤΕ, άλλα εξειδικευμένα κυκλώματα.

7.Αρνητική Ανάδραση

Εισαγωγή της έννοιας της ανάδρασης, ιδανικό μοντέλο ανάλυσης της ανάδρασης, επιδράσεις της αρνητικής ανάδρασης στις επιδόσεις ενισχυτών, ευστάθεια ενισχυτών με ανάδραση, είδη ανάδρασης απλού βρόχου.

8.Μέθοδοι Ανάλυσης Κυκλωμάτων Ανάδρασης Απλού Βρόχου

Χρήση των διθύρων για την επίλυση κυκλωμάτων ανάδρασης απλού βρόχου με βάση το ιδανικό μοντέλο ανάλυσης της ανάδρασης, Θ. Αποσύνθεσης της Ανάδρασης, ανάλυση κυκλωμάτων ανάδρασης με ένα ή περισσότερα τρανζίστορ ή/και ΤΕ.

9.Φασματική Απόκριση Ενισχυτών

Μελέτη των ενισχυτών εκτός της περιοχής διέλευσης, η φασματική απόκριση στις υψηλές συχνότητες

10.Μοντέλα Λειτουργίας Ενισχυτικών Διατάξεων στις Υψηλές Συχνότητες

Μοντέλα ενισχυτικών διατάξεων στις υψηλές συχνότητες, π-υβριδικά ισοδύναμα BJT και MOSFET

11.Ανάλυση Κυκλωμάτων Ενισχυτών στις Υψηλές Συχνότητες

Προσέγγιση επικρατούντος πόλου, γινόμενο κέρδους-εύρους ζώνης, μέθοδος σταθερών χρόνου ανοιχτοκυκλώσεως, μέθοδος σταθερών χρόνου βραχυκυκλώσεως, φαινόμενο Miller.

12.Ενισχυτές Ισχύος

Ενισχυτές ισχύος, ισχύς, απόδοση ισχύος, επιδόσεις, απαγωγή θερμότητας, ταξινόμηση σε είδη ανάλογα με τον τρόπο σύζευξης με το φορτίο, με τη χρήση απλής ή συνεργατικής τοπολογίας, με τη γωνία διέλευσης του σήματος (τάξεις λειτουργίας)

13.Ανάλυση ενισχυτών ισχύος / Γραμμικότητα, Παραμόρφωση, Θόρυβος

Εισαγωγή της έννοιας της δυναμικής ευθείας φόρτου, συνδεσμολογίες Darlington & Sziklai, σύζευξη φορτίου με μετασχηματιστή, push-pull ενισχυτές, απόδοση ανάλογα με την τάξη λειτουργίας, τον τρόπο σύζευξης με το φορτίο και την ύπαρξη ή όχι push-pull

Εισαγωγή της έννοιας της παραμόρφωσης, ορισμός μέτρων του ποσού και είδους παραμόρφωσης αλλά και θορύβου.

 

Εργαστηριακό Μέρος

Το εργαστήριο των Ηλεκτρονικών ΙΙ ασχολείται κυρίως με τη μελέτη των Αναλογικών Ηλεκτρονικών από DC έως και τα 10MHz, μέσα από κατάλληλες ασκήσεις :

Άσκηση 1 : "Τροφοδοτικά 1: Ανόρθωση & εξομάλυνση"

Άσκηση 2 : "Τροφοδοτικά 2: Γραμμική σταθεροποίηση"

Άσκηση 3: "Τελεστικοί ενισχυτές 1: Βασικές τοπολογίες ενισχυτή με ΤΕ"

Άσκηση 4: "Τελεστικοί ενισχυτές 2: Διαφορικός ενισχυτής και εφαρμογές ΤΕ"

Άσκηση 5: "Απόκτηση / μελέτη συνάρτησης μεταφοράς"

Άσκηση 6: "Αρνητική ανάδραση 1: Παραδείγματα με 1 BJT"

Άσκηση 7: "Αρνητική ανάδραση 2: Παραδείγματα με τελεστικούς ενισχυτές και διβάθμιο ενισχυτή με BJT"

Άσκηση 8: "Ενισχυτές ισχύος"

Άσκηση 9: "Σχεδίαση βασικών κυκλωμάτων με BJT"

Άσκηση 10: "Σχεδίαση βασικών κυκλωμάτων με JFET"

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%.

Η βαθμολογία του θεωρητικού μέρους προκύπτει κατά 80% από την τελική γραπτή εξέταση και κατά 20% ενδιάμεση αξιολόγηση / ασκήσεις / εργασίες που θα δίνονται / ζητούνται κατά τη διάρκεια του εξαμήνου.Η βαθμολογία του εργαστηριακού μέρους προκύπτει ως ο μέσος όρος όλων των επιμέρους βαθμών των ασκήσεων που έχουν διεξαχθεί με επιτυχία. Ο επιμέρους βαθμός κάθε άσκησης προκύπτει από το βαθμό της επί τόπου εξέτασης ή το βαθμό της επί τόπου εξέτασης και της εργαστηριακής αναφοράς, όπου έχει ζητηθεί τέτοια, ως 0.6 Χ βαθμός επί τόπου εξέτασης + 0.4 Χ βαθμός εργαστηριακής αναφοράς.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1. SEDRA, A.S., SMITH, K.C., Μικρο-ηλεκτρονικά κυκλώματα, Tόμοι Α και Β, Εκδόσεις Παπασωτηρίου.

2. GRAY, HURST, LEWIS, MEYER, Ανάλυση και σχεδίαση αναλογικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, Κλειδάριθμος.

3. MILLMAN J., HALKIAS C., Ολοκληρωμένη Ηλεκτρονική, Εκδοση ΤΕΕ, Αθήνα 1978.

4. MALVINO A.P., Electronic Principles, McGraw-Hill.

5. Σημειώσεις Μαθήματος / Φυλλάδιο Εργαστηρίου.

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΕΡΓΩΝ -CAD ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα στοχεύει στην απόκτηση του απαραίτητου υπόβαθρου γνώσεων έτσι ώστε να είναι δυνατή η επιτυχής αντιμετώπιση των απαιτήσεων για τη διαχείριση και την υλοποίηση ενός τεχνικού έργου. Στο μάθημα γίνεται μια εκτενής εισαγωγή στη διαχείριση έργων. Αναφέρονται οι δεξιότητες, τα εργαλεία, οι τεχνικές και οι διαδικασίες που εφαρμόζονται για να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις ενός έργου, που ισχύουν στα περισσότερα έργα και οι οποίες τις περισσότερες φορές είναι γενικά αποδεκτές. Στόχος του μαθήματος είναι ο προγραμματισμός,  η εκτέλεση, ο έλεγχος και η ολοκλήρωση ενός τεχνικού έργου που να ικανοποιεί όλες τις προδιαγραφές, να είναι εντός των ορίων του αρχικού προϋπολογισμού και να τελειώνει εντός του προκαθορισμένου χρόνου. 

Στο εργαστηριακό μέρος του μαθήματος πραγματοποιείται η μελέτη, η σχεδίαση και η κατασκευή μιας ηλεκτρονικής συσκευής με τη χρήση εργαλείων (cad tools), όπως προσομοίωση κυκλώματος(PSPICE ή MCAP) και σχεδίασης πλακέτας (OrCAD Layout).     

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια αναμένεται να είναι σε θέση να:

1.Κατανοεί, περιγράφει και εξηγεί τις βασικές αρχές που διέπουν τη διαχείριση των έργων και τη σύνδεσή τους με τις σημερινές συνθήκες προστασίας του περιβάλλοντος, όπως εξοικονόμηση ενέργειας, μείωση ρύπων, ανακύκλωση υλικών κ.ά. 

2.Χρησιμοποιεί δεξιότητες, εργαλεία και τεχνικές και τις εφαρμόζει για να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις ενός έργου.

3.Πραγματοποιεί τον χρονικό και τον οικονομικό προγραμματισμού έργων, όπως ο υπολογισμός της κρίσιμης διαδρομής, κ.ά.

4.Αναλύει και υπολογίζει τα βασικά στοιχεία κόστους του έργου και τα συνδέει με το χρονοδιάγραμμα.

5.Συνεργάζεται σε ομάδα για τη μελέτη, σχεδίαση και κατασκευή μιας ηλεκτρονικής συσκευής, κάνοντας χρήση και εφαρμογή των μεθοδολογιών και εργαλείων που διδάχθηκε κατά τη διάρκεια του μαθήματος.

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Εισαγωγή στη διαχείριση έργων, διαχειριστής έργου, κίνητρα, κανόνες, ορισμός έργου - προδιαγραφές.

2. Εργασίες έργου, δομή ανάλυσης εργασιών (WBS), συγκρότηση ομάδας έργου. 

3. Εναρκτήρια συνεδρίαση έργου, λίστα εργασιών έργου, δημιουργία διαγράμματος Gantt

4. Χρονικός και οικονομικός προγραμματισμός έργου.

5. Διαχείριση ποιότητας έργου.

6. Διαχείριση ανθρώπινων πόρων.

7. Διαχείριση επικοινωνιών έργου.

8. Διαχείριση κινδύνων και αλλαγών έργου.

9. Κλείσιμο έργου, αξιολόγηση έργου.

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

 

Για το θεωρητικό μέρος, 

I. Γραπτή τελική εξέταση (70%) που περιλαμβάνει:

-Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.

-Ανάλυση των ρόλων των ενδιαφερομένων μερών σε σύντομη μελέτη περίπτωσης. 

-Επίλυση προβλημάτων σχετικών με ta ποσοτικά δεδομένα ενός έργου.

-Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας.

ΙΙ. Ατομική εργασία σε μελέτης περίπτωσης (30%).

Για το εργαστηριακό μέρος:

1. Η αξιολόγηση (80%) μιας μελέτης (project),  που παρουσιάζεται στο τέλος του εξαμήνου σε δημόσια παρουσίαση.

2. Η ενδιάμεση αξιολόγηση (20%) μέσω δημόσιας παρουσίασης, της έκθεσης προόδου (feasibility studies) της μελέτης (project).

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1.Απόστολος Ι. Κοκκόσης, Διαχείριση Έργων και Σχεδίαση CAD, Σύγχρονη Εκδοτική, 2013.

2.Απόστολος Ι. Κοκκόσης, Διαχείριση Έργων, 2η έκδοση, Σύγχρονη Εκδοτική, 2011

3.E. Verzuh,  Εισαγωγή στη Διαχείριση Έργων, Κλειδάριθμος, 2006

4.Μaylor Harvey,  Διαχείριση Έργων, 3η έκδοση, Κλειδάριθμος, 2005

5.Φυλλάδιο Εργαστηρίου 

 

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΜΥ Ι

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής διαθέτει προηγμένες γνώσεις στο αντικείμενο της Αρχιτεκτονικής και Οργάνωσης Μικροϋπολογιστών, με βάση τις οποίες είναι σε θέση να:

1.Περιγράφει με διαγράμματα βαθμίδων την εσωτερική αρχιτεκτονική και οργάνωση μικροεπεξεργαστών 8 bit.

2.Επιλέγει την κατάλληλη υλοποίηση ενός μικροϋπολογιστικού συστήματος για τις εκάστοτε ανάγκες της εφαρμογής  που αντιμετωπίζει,

3.Προγραμματίζει έναν μικροεπεξεργαστή σε γλώσσα μηχανής ή σε συμβολική γλώσσα χρησιμοποιώντας τα κατάλληλα εργαλεία,

4.Ερμηνεύει και ελέγχει την ορθότητα των αποτελεσμάτων των προγραμμάτων σε επίπεδο συστήματος και σε επίπεδο χρήστη,

5.Αναλύει προβλήματα εφαρμογών μικροϋπολογιστικών συστημάτων και συνθέτει λύσεις (σχεδιάζει μικροϋπολογιστικά συστήματα) με βάση τις τεχνικές και οικονομικές προδιαγραφές, 

6.Συνεργάζεται με άλλα μέλη ομάδας για την ολοκληρωμένη αντιμετώπιση (ανάλυση – σύνθεση) σύνθετων προβλημάτων σχεδίασης και ανάπτυξης μικροϋπολογιστικών συστημάτων σε επίπεδο υλικού και λογισμικού, την αξιολόγηση των εναλλακτικών λύσεων και τη λήψη αποφάσεων προς υλοποίηση.

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

ΘΕΩΡΙΑ

1. Εισαγωγή. 

2. Εσωτερική οργάνωση και βασικές μονάδες ενός απλού μικροεπεξεργαστή.

3. Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας.

4. Σύνδεση με Μνήμη.

5. Προγραμματισμός, Λειτουργικά Συστήματα.

6. Προγραμματισμός, Δεκαεξαδικός κώδικας, Συμβολική γλώσσα.

7. Εντολές προγραμματισμού I

8. Εντολές προγραμματισμού IΙ

9. Σήματα διακοπής

10. Μονάδες Εισόδου/Εξόδου

11. Παράλληλη Θύρα

12. Σχεδίαση απλού μικροϋπολογιστικού συστήματος I

13. Σχεδίαση απλού μικροϋπολογιστικού συστήματος IΙ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

1.Εισαγωγή και κανονισμοί ασφαλείας.

2.Φόρτωση και εκτέλεση προγράμματος με χρήση προσομοιωτή.

3.Εντολές φόρτωσης 8 και 16 bits.

4.Εντολές ανταλλαγής και μεταφοράς

5.Εντολές άλματος, ρουτίνες καθυστέρησης

6.Εντολές κλήσης και επιστροφής

7.Εντολές αριθμητικής και λογικής

8.Διαχείριση δεδομένων ASCI

9.Αριθμητικές πράξεις σε δυαδικούς και δεκαεξαδικούς αριθμούς

10.Πράξεις σε αριθμούς με περισσότερα bytes.

11.Αριθμητική BCD

12.Σήματα διακοπών

13.Επισκόπηση

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%.

(Α) Για το θεωρητικό μέρος του μαθήματος: 

Η αξιολόγηση πραγματοποιείται με την ολοκλήρωση της διδασκαλίας στο τέλος του εξαμήνου και περιλαμβάνει Γραπτή Εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. Αυτή πραγματοποιείται στα ελληνικά, χωρίς βιβλία και σημειώσεις αλλά με το τυπολόγιο του μαθήματος. Η εξέταση περιλαμβάνει:

1. Επίλυση προβλημάτων λειτουργίας ενός μικροεπεξεργαστή,

2. Σχεδίαση κυκλωμάτων προσαρμογής μνήμης και περιφερειακών συστημάτων,

3. Προγραμματισμός σε συμβολική γλώσσα,

4. Προγραμματισμός περιφερειακών συστημάτων,

5. Αξιολόγηση προγραμμάτων και εκτίμηση των αποτελεσμάτων τους.

(Β) Για το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος:

Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων και περιλαμβάνει γραπτή αξιολόγηση σε κάθε μια άσκηση.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1.Κόγιας Γ., Εισαγωγή στους μικροεπεξεργαστές, Σύγχρονη Εκδοτική.

2.Πετρέλλης Χ. και Αλεξίου Γ., Μικροεπεξεργαστές και Σχεδιασμός Μικροϋπολογιστικών Συστημάτων, Κλειδάριθμος.

3.Κοσσίδας A. κ.α., Συμβολικές Γλώσσες και Αρχιτεκτονική Μικροεπεξεργαστών, Μπένου.

4.Z-80 Microprocessor: Architecture, Interfacing, Programming, and Design, Gaonkar, Prentice Hall.

5.Mazidi, McKinlay and Mazidi, The 8051 Microcontroller: A Systems Approach, Prentice Hall.

6.Uffenbeck J., Microcomputers and Microprocessors: The 8080, 8085, and Z-80 Programming, Interfacing, and Troubleshooting, Prentice Hall.

7.Kleitz, Digital and Microprocessor Fundamentals: Theory and Application, Prentice Hall. 

8.Uffenbeck, J., Microcomputer and Microprocessors, Prentice Hall (Pearson Education). 

9.Hall, D., Microprocessors and Digital Systems, Mc. Graw-Hill. 

10.Pasahow, E., Microprocessor Technology and Microcomputers, Mc Graw-Hill. 

11.Φυλλάδιο εργαστηρίου.

 

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΛΟΓΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις 4, Εργαστηριακές Ασκήσεις 2
Πιστωτικές Μονάδες:  6
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα είναι εισαγωγικό στα λογικά και ψηφιακά συστήματα, το οποίο έχει ως κύριους στόχους:

•την εξοικείωση με την δυαδική λογική, τη σύνθεση και την ανάλυση συνδυαστικών κυκλωμάτων

•την εισαγωγή στις έννοιες και τις μεθόδους της αριθμητικής ψηφιακών υπολογιστικών

•συστημάτων.

•την εκμάθηση των βασικών στοιχείων των ακολουθιακών κυκλωμάτων

•την εισαγωγή στις νεώτερες τεχνικές σχεδιασμού και τις τεχνολογίες υλοποίησης ψηφιακών κυκλωμάτων.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια αναμένεται να είναι σε θέση να:

1.Κατανοεί, εξηγεί και περιγράφει τον τρόπο λειτουργίας των λογικών κυκλωμάτων και των εφαρμογών στις οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν.

2.Γνωρίζει και χρησιμοποιεί εργαλεία λογισμικού με τα οποία κάνει σχεδίαση και εξομοίωση λογικών κυκλωμάτων.

3.Γνωρίζει και μπορεί να ονομάσει τους τύπους και τι κατηγορίες υλικού (hardware) που απαιτείται για την υλοποίηση απλών κυρίως συνδυαστικών αλλά και ακολουθιακών κυκλωμάτων με τυποποιημένα ολοκληρωμένα κυκλώματα, τους διακρίνει και τους κατηγοριοποιεί ανάλογα με την τεχνολογία και τα χαρακτηριστικά τους,

4.Αναλύει και συνθέτει λογικά κυκλώματα για απλές εφαρμογές,

5.Συνεργάζεται σε ομάδα για την επίτευξη των ανωτέρω στόχων.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Τα αντικείμενα που καλύπτονται στα πλαίσια του μαθήματος είναι:

•Δυαδικοί αριθμοί, άλγεβρα Boole, λογικές πύλες, απλοποίηση λογικών συναρτήσεων.

•Αριθμητικά συστήματα, πράξεις και κυκλώματα.

•Κώδικες, κωδικοποιητές, αποκωδικοποιητές και άλλα συνδυαστικά κυκλώματα.

•Αποθήκευση πληροφορίας, Flip-flops, καταχωρητές και ακολουθιακά κυκλώματα.

•Εισαγωγή στα εργαλεία σχεδιασμού ψηφιακών κυκλωμάτων, υλοποίηση λογικών συναρτήσεων με βασικά τυποποιημένα Ολοκληρωμένα Κυκλώματα.

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i)του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii)του εργαστηριακού μέρους x 40%. 

Ι. Γραπτή τελική εξέταση επί του θεωρητικού μέρους του μαθήματος που περιλαμβάνει επίλυση ασκήσεων και προβλημάτων διαβαθμισμένης δυσκολίας. Σε κάθε ερώτημα αναφέρονται οι μονάδες που αξιολογείται. Η εξεταστέα ύλη του μαθήματος ανακοινώνεται στην αρχή του εξαμήνου στην ιστοσελίδα του μαθήματος και οι φοιτητές μπορούν να έχουν κατά τη διάρκεια της εξέτασης οποιοδήποτε σχετικό βιβλίο.

ΙΙ. Αξιολόγηση επί του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος:

-Γραπτή ή/και προφορική αξιολόγηση κατά τη διάρκεια εκτέλεσης της κάθε εργαστηριακής άσκησης (20%)

-Ενδιάμεση εξέταση στο μέσο του εξαμήνου (20%)

-Τελική εξέταση στο τέλος του εξαμήνου (60%)

 

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1.MORRIS MANO, M., CILETTI, M., Ψηφιακή Σχεδίαση, 4η εκδ. Εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα, 2010.

2.MORRIS MANO, M., Ψηφιακή Σχεδίαση, 3η εκδ. Εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα.

3.BROWN, ST.,VRANESIC, Z., Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων με τη γλώσσα VHDL, 3η έκδ., Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσ/νίκη, 2012.

4.ΚΛΕΙΤΖ, W., Ψηφιακά Ηλεκτρονικά, 8η έκδοση, Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσ/νίκη, 2013.

5.MORRIS MANO, M., and KIME, C.R., Logic and Computer Design Fundamentals, Pearson Education, 4/e, 2008.

6.GAJSKI D.D., Principles of Digital Design, Prentice Hall; 1/e, 1996.

7.ΠΟΓΑΡΙΔΗΣ, Δ., Ψηφιακή Σχεδίαση με τη Γλώσσα VHDL Αρχές και Πρακτικές, Β. Γκιούρδας Εκδοτική, Αθήνα.

8.Ε. Κυριάκης – Μπιτζάρος, Φυλλάδιο Εργαστηριακών Ασκήσεων, 2013.

4o Εξάμηνο

ΣΧΕΔΙΑΣΗ Η/Ν ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ RF

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Έχοντας ολοκληρώσει επιτυχώς το μάθημα ο φοιτητής αναμένεται να είναι σε θέση να: 

•Ενότητα 1: Απαριθμεί τους μηχανισμούς ανάδρασης, σχεδιάζει κυκλώματα αρνητικής και θετικής ανάδρασης.

•Ενότητα 2: Σχεδιάζει ταλαντωτές RF με κυκλώματα RC, LC και κρυστάλλους, καθώς και κυκλώματα πολυδονητών και ταλαντωτές με το κύκλωμα 555.

•Ενότητα 3: Αναγνωρίζει και απαριθμεί τα επιμέρους κυκλώματα ενός πομποδέκτη και αναλύει την λειτουργικότητα ενός εκάστου εξ’ αυτών, καθώς και να σχεδιάζει ενισχυτές, μείκτες και διαμορφωτές συχνότητας σε επίπεδο συστήματος. 

•Ενότητα 4: Αναλύει και σχεδιάζει παθητικά και ενεργά φίλτρα 1ης και 2ης τάξης (βαθυπερατά, υψιπερατά, ζωνοπερατά, ζωνοφρακτικά και ολοπερατά)

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Ύλη του μαθήματος: 

Αρνητική και θετική ανάδραση. Κριτήρια ταλάντωσης (πόλοι συνάρτησης μεταφοράς, διαγράμματα Nyquist, κριτήριο Barkhausen). Αρχές αρμονικών ταλαντωτών. RC, LC και κρυσταλλικοί ταλαντωτές. Ταλαντωτές ελεγχόμενοι από τάση. Πολυδονητές και γεννήτριες κυματομορφών. Το Κύκλωμα 555. Συντονισμένοι ενισχυτές και ενισχυτές Stagger. Κυκλώματα πομποδεκτών. Διαμορφωτές και αποδιαμορφωτές. Μείκτες. Ενισχυτές χαμηλού θορύβου και ενισχυτές ισχύος. Αναλογικοψηφιακοί και ψηφιοαναλογικοί μετατροπείς. Παθητικά και ενεργά φίλτρα 1ης και 2ης τάξης.

Ενότητες διαλέξεων

Ενότητα 1: Ανάδραση και κριτήρια ταλάντωσης (3 Διαλέξεις)

Ενότητα 2: Ταλαντωτές RC, LC και κρυσταλλικοί, Ταλαντωτές ελεγχόμενοι από τάση, Πολυδονητές, Κύκλωμα 555  (4 Διαλέξεις)

Ενότητα 3: Κυκλώματα πομποδεκτών, Μείκτες, Ενισχυτές και συντονισμένοι ενισχυτές, Διαμορφωτές και Μετατροπείς (4 Διαλέξεις)

Ενότητα 4: Παθητικά και ενεργά φίλτρα 1ης και 2ης τάξης (2 Διαλέξεις)

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%.

Θεωρητικό Μέρος

Τελική γραπτή εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται στα Ελληνικά και περιλαμβάνουν: α) επίλυση ασκήσεων και β) απαντήσεις σε ερωτήσεις κρίσεως.

Εργαστηριακό Μέρος

  • Κάθε εργαστηριακή άσκηση αξιολογείται με την παράδοση ατομικής γραπτής εργασίας και με προφορική εξέταση. Ο βαθμός προκύπτει από τον βαθμο των προφορικών εξετάσεων (με συντελεστή βαρύτητας 0.6) και από το βαθμό των γραπτών εργασιών (με συντελεστή βαρύτητας 0.4)
  • Τελική γραπτή εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται στα Ελληνικά και περιλαμβάνουν: α) επίλυση ασκήσεων και β) απαντήσεις σε ερωτήσεις κρίσεως.
  • Ο τελικός βαθμός του εργαστηρίου προκύπτει από το μέσο όρο της τελικής γραπτής εξέτασης και της αξιολόγησης των εργαστηριακών μαθημάτων

 

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1. MILLMAN, J. και HALKIAS, C., Ολοκληρωμένα Ηλεκτρονικά Κυκλώματα, Εκδόσεις ΤΕΕ.

2. SEDRA, Α., SMITH, Κ., Μικροηλεκτρονικά Κυκλώματα, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, 2011.

3. MALVINO, A. P., Ηλεκτρονική, Εκδόσεις Τζιόλα, 2012.

ΣΗΜΑΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο (κύριος τρόπος)
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις
Πιστωτικές Μονάδες:  7
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει αποκτήσει τις βασικές γνώσεις στη θεωρία των γραμμικών συστημάτων και των σημάτων συνεχούς χρόνου με εφαρμογή κυρίως σε ηλεκτρονικά συστήματα και κυκλώματα ώστε να είναι σε θέση να:

1. Ταξινομεί τα σήματα και τα συστήματα ανάλογα με τις ιδιότητές τους,

2. Χρησιμοποιεί ειδικά σήματα, όπως το βηματικό και το κρουστικό, ως μαθηματικές επεκτάσεις αλλά και ως εργαλεία ανάλυσης και περιγραφής σημάτων και συστημάτων,

3. Υπολογίζει την σχέση εισόδου-εξόδου γραμμικών συστημάτων με διάφορους τρόπους,

4. Κάνει φασματική ανάλυση σημάτων και συστημάτων χρησιμοποιώντας την σειρά και τον μετασχηματισμό Fourier, ώστε να προχωρά σε χαρακτηρισμό και κατηγοριοποίησή τους,

5. Περιγράφει γραμμικά συστήματα με διαφορικές εξισώσεις στο πεδίο του χρόνου και με συναρτήσεις συστημάτων στο πεδίο συχνοτήτων μέσω των μετασχηματισμών Fourier και Laplace,

6. Αναλύει ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά κυκλώματα στο πεδίο του χρόνου και της συχνότητας,

7. Υπολογίζει τις συναρτήσεις ηλεκτρικών κυκλωμάτων και κατανοεί την συμπεριφορά και την λειτουργία τους.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Εισαγωγή στα σήματα και τα συστήματα (ιδιότητες, ταξινόμηση)

•Χαρακτηριστικά σημάτων, ειδικά σήματα (βηματικό, κρουστικό)

•Περιγραφή συστημάτων στο πεδίο του χρόνου (διαφορικές εξισώσεις, κρουστική και βηματική απόκριση, συνέλιξη), Απόκριση γραμμικών συστημάτων σε μιγαδική εκθετική διέγερση - ΜΗΚ

•Σύνδεση συστημάτων, κανονικές μορφές, αναλογικοί υπολογιστές

•Μετασχηματισμοί Fourier και Laplace και η εφαρμογή τους στα σήματα και συστήματα

•Ανάλυση ηλεκτρικών κυκλωμάτων στο πεδίο συχνοτήτων, Συναρτήσεις Κυκλωμά-των, Πόλοι- Μηδενικά, Αποκρίσεις πλάτους και φάσης, ενεργά και παθητικά κυκ-λώματα 1ης και 2ης τάξης, φίλτρα, Δίθυρα κυκλώματα

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Η αξιολόγηση πραγματοποιείται με τη λήξη των διαλέξεων με γραπτή εξέταση στη διδακτέα ύλη.

Η γραπτή εξέταση πραγματοποιείται στα ελληνικά, χωρίς σημειώσεις αλλά με τυπολόγιο, που παρέχεται μαζί με τις εκφωνήσεις των θεμάτων. Τα θέματα είναι προβλήματα των οποίων ζητείται η λύση αν και δεν αποκλείεται να υπάρχουν και θεωρητικές ερωτήσεις. Συνήθως δίνονται 5 θέματα και ζητείται η λύση των 3 ή των 4.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Χρησιμοποιούμενο σύγγραμμα :

1.Η.Γ. Δημόπουλος, Σήματα, Συστήματα & Κυκλώματα Συνεχούς Χρόνου, Αυτοέκδοση, Αθήνα, 2009

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1.A. Papoulis, Circuits and Systems - A Modern Approach, McGraw-Hill

2.E. Kudeki, D.C. Munson Jr., Analog Signals and Systems, Pearson Prentice Hall 

3.C. L. Phillips, J. M. Parr, E. A. Riskin, Signals, Systems and Transforms, Prentice Hall

4.Chi-Tsong Chen, Signals and Systems, Oxford University Press 

5.A. V. Oppenheim, A. S. Willsky, Signals and Systems, Prentice-Hall

6.W. D. Stanley, Transform Circuit Analysis for Engineering and Technology, Prentice Hall

7.J. W. Nilsson, S.A. Riedel, Electric Circuits, Addison Wesley 

8.R. C. Dorf, J.A. Svoboda, Introduction to Electric Circuits, John Wiley

9.C. A. Desoer, E.S. Kuh, Basic Circuit Theory, McGraw-Hill

10.P. M. Chirlian, Signals and Filters, Van Nostrand Reinhold

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΜΥ ΙΙ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής διαθέτει προηγμένες γνώσεις στο αντικείμενο της Αρχιτεκτονικής και Οργάνωσης Μικροϋπολογιστών IΙ, με βάση τις οποίες είναι σε θέση να:

1.Περιγράφει με διαγράμματα βαθμίδων την εσωτερική αρχιτεκτονική και οργάνωση μικροεπεξεργαστών 16, 32 και 64 bit.

2.Επιλέγει την κατάλληλη υλοποίηση ενός μικροϋπολογιστικού συστήματος για τις εκάστοτε ανάγκες της εφαρμογής  που αντιμετωπίζει,

3.Προγραμματίζει έναν μικροεπεξεργαστή σε γλώσσα μηχανής ή σε συμβολική γλώσσα χρησιμοποιώντας τα κατάλληλα εργαλεία,

4.Ερμηνεύει και ελέγχει την ορθότητα των αποτελεσμάτων των προγραμμάτων σε επίπεδο συστήματος και σε επίπεδο χρήστη,

5.Αναλύει προβλήματα εφαρμογών μικροϋπολογιστικών συστημάτων και συνθέτει λύσεις (σχεδιάζει μικροϋπολογιστικά συστήματα) με βάση τις τεχνικές και οικονομικές προδιαγραφές, 

6.Συνεργάζεται με άλλα μέλη ομάδας για την ολοκληρωμένη αντιμετώπιση (ανάλυση – σύνθεση) σύνθετων προβλημάτων σχεδίασης και ανάπτυξης μικροϋπολογιστικών συστημάτων σε επίπεδο υλικού και λογισμικού, την αξιολόγηση των εναλλακτικών λύσεων και τη λήψη αποφάσεων προς υλοποίηση.

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

ΘΕΩΡΙΑ

1. Εισαγωγή. 

2. Εσωτερική οργάνωση και βασικές μονάδες μικροεπεξεργαστών 16, 32 και 64 bits.

3. Λειτουργία σε πραγματικό και προστατευμένο τρόπο.

4. Μοντέλα αναφοράς στη Μνήμη.

5. Περιγραφείς

6. Εντολές προγραμματισμού I

7. Εντολές προγραμματισμού IΙ

8. Προγραμματισμός, Συμβολική γλώσσα. Ι

9. Προγραμματισμός, Συμβολική γλώσσα. ΙΙ

10. Σήματα διακοπής (hardware και software)

11. Κρυφή και δευτερεύουσα μνήμη

12. Μονάδες Εισόδου/Εξόδου και περιφερειακά

13.  Λειτουργικά Συστήματα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

1.Εισαγωγή και κανονισμοί ασφαλείας.

2.Εντολές Εισόδου/Εξόδου

3.Σήματα διακοπών

4.Οδήγηση βηματικού κινητήρα

5.Μετατροπή ψηφιακού σε αναλογικό σήμα

6.Προγραμματισμός με Debug I

7.Προγραμματισμός με Debug II

8.Προγραμματισμός με Debug III

9.Προγραμματισμός με Assembler I

10.Προγραμματισμός με Assembler II

11.Προγραμματισμός με Assembler III

12.Υπορρουτίνες

13.Ολοκληρωμένη εργασία

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%.

(Α) Για το θεωρητικό μέρος του μαθήματος:

Η αξιολόγηση πραγματοποιείται με την ολοκλήρωση της διδασκαλίας στο τέλος του εξαμήνου και περιλαμβάνει Γραπτή Εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. Αυτή πραγματοποιείται στα ελληνικά, χωρίς βιβλία και σημειώσεις αλλά με το τυπολόγιο του μαθήματος. Η εξέταση περιλαμβάνει:

1. Επίλυση προβλημάτων λειτουργίας ενός μικροεπεξεργαστή,

2. Σχεδίαση κυκλωμάτων προσαρμογής μνήμης και περιφερειακών συστημάτων, 

3. Προγραμματισμός σε συμβολική γλώσσα,

4. Προγραμματισμός περιφερειακών συστημάτων,

5. Αξιολόγηση προγραμμάτων και εκτίμηση των αποτελεσμάτων τους.

(Β) Για το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος:

Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων και περιλαμβάνει γραπτή αξιολόγηση σε κάθε μια άσκηση.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1.Κόγιας Γ., Αρχιτεκτονική, Οργάνωση και Προγραμματισμός Μικροϋπολογιστών, Εκδ. Σύγχρονη Εκδοτική.

2.Έλληνας Ι., Αρχιτεκτονική υπολογιστών.

3.Πεκμεστζή Κ., Συστήματα Μικροϋπολογιστών, Τόμος 1, Εκδ. Αθανασόπουλος.

4.Κοσσίδας A. κ.α., Συμβολικές Γλώσσες και Αρχιτεκτονική Μικροεπεξεργαστών, Εκδ. Μπένου.

5.Morris Mano, Computer System Architecture, Prentice-Hall.

6.Stallings, Computer Organization and Architecture, Prentice-Hall.

7.Null and Lobur, Essentials of Computer Organization and Architecture, Jones & Bartlett Publ.

8.Hennessy, J. αnd Patterson, D., Computer Architecture-A Quantitative Approach, Morgan-Kaufmann Publ. 

9.Williams, R., Computer Systems Architecture, Pearson Education. 

10.Brey, B., The Intel Microprocessors, Prentice Hall (Pearson Education).

11.Singh, A. and Triebel, W., 16 bit and 32-bit Microprocessors, Architecture, Software and Interfacing Techniques, Prentice-Hall.

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις 4, Εργαστηριακές Ασκήσεις 2
Πιστωτικές Μονάδες:  7
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων βασίζεται στα βασικά στοιχεία της σχεδίασης λογικών κυκλωμάτων που προσφέρονται στο προαπαιτούμενο μάθημα Σχεδίαση Λογικών Κυκλωμάτων και έχει ως κύριους στόχους:

• την εμπέδωση των μεθόδων σχεδίασης συνδυαστικών και ακολουθιακών ψηφιακών συστημάτων

• τη χρήση της γλώσσας περιγραφής υλικού VHDL για την μοντελοποίηση και την εξομοίωσή τους

• την υλοποίηση ψηφιακών συστημάτων σε προγραμματιζόμενες λογικές διατάξεις (CPLDs και FPGAs)

• τη μελέτη και την κατανόηση των χαρακτηριστικών των διαφορετικών τύπων μνήμης, οι οποίες χρησιμοποιούνται στα υπολογιστικά συστήματα

• την απόκτηση εμπειρίας στον πλήρη κύκλο της διαδικασίας σχεδιασμού, εξομοίωσης και υλοποίησης ψηφιακών συστημάτων με χρήση σύγχρονων εργαλείων σε υπολογιστή μέσω εργαστηριακών ασκήσεων.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια αναμένεται να είναι σε θέση να:

• κατανοεί τον τρόπο λειτουργίας των ψηφιακών συστημάτων

• αναλύει και συνθέτει ψηφιακά κυκλώματα για μεγάλο εύρος εφαρμογών.

• προτείνει και κατασκευάζει συστήματα υλικού για ψηφιακές εφαρμογές

• σχεδιάζει, εξομοιώνει και υλοποιεί συνδυαστικά και ακολουθιακά κυκλώματα με χρήση των κατάλληλων εργαλείων λογισμικού.

• κατανοεί τις προδιαγραφές των προγραμματιζόμενων διατάξεων πυλών (CPLDs FPGAs) και επιλέγει το απαιτούμενο υλικό για την υλοποίηση ψηφιακών συστημάτων.  

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Στα πλαίσια του μαθήματος Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων γίνεται χρήση της γλώσσας

περιγραφής υλικού (hardware description language) VHDL για την περιγραφή απλών

λογικών κυκλωμάτων και πολυπλοκότερων ψηφιακών συστημάτων. Συγκεκριμένα

περιλαμβάνονται τα παρακάτω:

1. Εισαγωγή

       i. Γλώσσες περιγραφής υλικού (hardware description languages)

       ii. Σύνθεση λογικών κυκλωμάτων

      iii. Προγραμματιζόμενη λογική (FPGA)

2. Η γλώσσα VHDL

      i. Περιγραφή συμπεριφοράς (behavioral description)

      ii. Περιγραφή δομής (structural description)

3. Δομικά στοιχεία συνδυαστικών και ακολουθιακών κυκλωμάτων (Πύλες, δυαδικές

συναρτήσεις, πολυπλέκτες, καταχωρητές, απαριθμητές κ.λ.π.)

4. Αριθμητικές μονάδες (Σειριακός & Παράλληλος Αθροιστής /Αφαιρέτης,

Πολλαπλασιαστής)

5. Δομές μνήμης (RAM, ROM, EPROM).

6. Σχεδίαση σύγχρονων ακολουθιακών κυκλωμάτων.

7. Τεχνολογίες υλοποίησης ψηφιακών συστημάτων

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ι. Γραπτή τελική εξέταση επί του θεωρητικού μέρους του μαθήματος που περιλαμβάνει επίλυση ασκήσεων και προβλημάτων διαβαθμισμένης δυσκολίας. Σε κάθε ερώτημα αναφέρονται οι μονάδες που αξιολογείται. Η εξεταστέα ύλη του μαθήματος ανακοινώνεται στην αρχή του εξαμήνου στην ιστοσελίδα του μαθήματος και οι φοιτητές μπορούν να έχουν κατά τη διάρκεια της εξέτασης οποιοδήποτε σχετικό βιβλίο.

ΙΙ. Αξιολόγηση επί του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος:

-Γραπτή ή/και προφορική αξιολόγηση κατά τη διάρκεια εκτέλεσης της κάθε εργαστηριακής άσκησης (20%)

-Ενδιάμεση εξέταση στο μέσο του εξαμήνου (20%)

-Τελική εξέταση στο τέλος του εξαμήνου (60%)

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος σύμφωνα με τον εσωτερικό κανονισμό του ΤΕΙ υπολογίζεται ως 0,6xΘ + 0,4xE

 

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1. BROWN, ST., VRANESIC, Z., Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων με τη γλώσσα VHDL, 3η έκδ., Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσ/νίκη, 2012.

2. V.A. PEDRONI, Σχεδιασμός Κυκλωμάτων με τη VHDL, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, Αθήνα.

3. P.J. ASHENDEN, Ψηφιακή Σχεδίαση, Ενσωματωμένα συστήματα με VHDL, 1η εκδ., Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών, Αθήνα 2010.

4. MORRIS MANO, M., and KIME, C.R., Logic and Computer Design Fundamentals, Pearson Education, 4/e, 2008.

5. MORRIS MANO, M., CILETTI, M., Ψηφιακή Σχεδίαση, 4η - 5η εκδ. Εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα, 2010 - 2013.

6. GAJSKI D.D., Principles of Digital Design, Prentice Hall; 1/e, 1996.

7. ΠΟΓΑΡΙΔΗΣ, Δ., Ψηφιακή Σχεδίαση με τη Γλώσσα VHDL Αρχές και Πρακτικές, Β. Γκιούρδας Εκδοτική, Αθήνα.

8.  S. SJOHOLM, L. LINDH, VHDL for Designers, 1 ed., Prentice Hall Europe, 1997.

9. Ε. Κυριάκης – Μπιτζάρος, Φυλλάδιο Εργαστηριακών Ασκήσεων, 2013.

 

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην κατανόηση των βασικών εννοιών και την εξοικείωση των σπουδαστών με το αντικείμενο τηλεπικοινωνιών, καθώς είναι ή πρώτη επαφή των σπουδαστών του τμήματος με το χώρο των τηλεπικοινωνιών.

Στο θεωρητικό μέρος, χρησιμοποιούνται αναλυτικές μαθηματικές εκφράσεις όπου απαιτείται για την ανάλυση των διαφόρων συστημάτων και παραμέτρων, αποφεύγοντας την μαθηματική  ανάλυση σε βάθος ώστε οι σπουδαστές να επικεντρωθούν στην κατανόηση των βασικών εννοιών.

Μεγάλο βάρος αφιερώνεται στην κατανόηση των εννοιών σε συνδυασμό με εφαρμογές της καθημερινότητας, αφού τα τηλεπικοινωνιακά συστήματα είναι μέρος της σύγχρονης πραγματικότητας (ραδιόφωνο, τηλεόραση, σταθερή κινητή τηλεφωνία, πολυμέσα κτλ). Στο πλαίσιο αυτό, στις διαλέξεις καθόλη τη διάρκεια του εξαμήνου πραγματοποιούνται ασκήσεις για την εφαρμογή της θεωρίας και την σύνδεση των εννοιών με «πραγματικά συστήματα».

Γίνεται ιδιαίτερη προσπάθεια η κατανόηση των εννοιών να συνδυάζεται με πειραματικές έννοιες, δηλαδή η σύνδεση της θεωρίας με το εργαστηριακό τμήμα. Στο τελευταίο συμβάλλει σημαντικά το γεγονός ότι ο διδάσκων είναι υπεύθυνος του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος και συμμετέχει στη διδασκαλία του.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής αναμένεται να είναι σε θέση να:

•Κατέχει, κατανοεί και μπορεί να περιγράψει τις βασικές έννοιες και εργαλεία για την περιγραφή των τηλεπικοινωνιακών σημάτων και συστημάτων.

•Κατέχει, κατανοεί και μπορεί να περιγράψει και να απαριθμήσει τις έννοιες και τα βασικά χαρακτηριστικά/παραμέτρους των συστημάτων διαμόρφωσης, συστημάτων μετατροπής σήματος από αναλογικό σε ψηφιακό, συστημάτων πολυπλεξίας χρόνου/συχνότητας, θορύβου στα τηλεπικοινωνιακά συστήματα.

•Περιγράφει τη βασική λειτουργία διαφόρων βαθμίδων τηλεπικοινωνιακών συστημάτων (πομπός, δέκτης, κτλ) σε θεωρητικό επίπεδο χρησιμοποιώντας μαθηματικές εκφράσεις και διαγράμματα.

•Περιγράφει και μελετά τις βασικές λειτουργίες και παραμέτρους διαφόρων βαθμίδων τηλεπικοινωνιακών συστημάτων χρησιμοποιώντας υπολογιστικά εργαλεία προσομοίωσης.

•Μελετά πειραματικά τα βασικά χαρακτηριστικά διαφόρων βαθμίδων ενός τηλεπικοινωνιακού συστήματος (π.χ. διαμορφωτής, μετατροπέας αναλογικού σήματος σε ψηφιακό κτλ), και καταγράφει παραμέτρους επίδοσής τους χρησιμοποιώντας εποπτικά εργαλεία (παλμογράφος).

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1.Εισαγωγή στα τηλεπικοινωνιακά σήματα (κατηγορίες, εκφράσεις, αναπαράσταση, βασικά σήματα, κτλ).

2.Αναπαράσταση τηλεπικοινωνιακών σημάτων στο πεδίο των συχνοτήτων. Μετασχηματισμός Fourier. Φίλτρα (κατηγορίες, χαρακτηριστικά, εφαρμογές).

3.Εφαρμογές λογαρίθμων στις τηλεπικοινωνίες (κέρδος, απώλειες, ορισμοί dB, dBm, εφαρμογές).

4.Εισαγωγή στη διαμόρφωση (σήματα βασικής ζώνης, μετατόπιση συχνότητας). Εισαγωγή στη διαμόρφωση πλάτους ΑΜ.

5.Είδη/παραλλαγές της διαμόρφωσης ΑΜ (DSB, DSB-SC, SSB). Χαρακτηριστικά/παράμετροι διαμόρφωσης με απλό τόνο. Ψηφιακή διαμόρφωση πλάτους.

6.Αποδιαμόρφωση ΑΜ (σύγχρονη φώραση, φωρατής περιβάλλουσας).

7.Εισαγωγή στη διαμόρφωση γωνίας. Διαμόρφωση συχνότητας FM. Ψηφιακή διαμόρφωση συχνότητας.

8.Χαρακτηριστικά/παράμετροι διαμόρφωσης FM με απλό τόνο. Αποδιαμόρφωση FM.

9.Εισαγωγή στη δειγματοληψία και ανακατασκευή σημάτων. Θεώρημα δειγματοληψίας - ανάλυση με τη χρήση των ιδιοτήτων του μετασχηματισμού Fourier.

10.Κβάντιση και κωδικοποίηση. Είδη παλμικής διαμόρφωσης βασικής ζώνης.

11.Πολυπλεξία χρόνου/συχνότητας.

12.Βασικές αρχές θορύβου στα τηλεπικοινωνιακά συστήματα.

13.Ανάλυση τηλεπικοινωνιακού συστήματος με τη χρήση του ισολογισμού ισχύος. Εφαρμογές.

Β. Εργαστήριο

1.Γνωριμία με το εργαστήριο και τον κανονισμό του.

2.Βασικές μετρήσεις εξοικείωσης με τον εργαστηριακό εξοπλισμό.

3.Εισαγωγή στη διαμόρφωση. Προσομοίωση συστημάτων διαμόρφωσης/αποδιαμόρφωσης ΑΜ σε Η/Υ.

4.Πειραματική μελέτη συστημάτων διαμόρφωσης/αποδιαμόρφωσης ΑΜ.

5.Εισαγωγή στη διαμόρφωση γωνίας. Προσομοίωση συστημάτων διαμόρφωσης FM σε Η/Υ.

6.Πειραματική μελέτη συστημάτων διαμόρφωσης/αποδιαμόρφωσης FΜ.

7.Εισαγωγή στη δειγματοληψία και ανακατασκευή σημάτων. Προσομοίωση σε Η/Υ.

8.Πειραματική μελέτη συστήματος δειγματοληψίας.

9.Κβάντιση και κωδικοποίηση σημάτων. Προσομοίωση σε Η/Υ.

10.Πειραματική μελέτη κβάντισης και παλμοκωδικής διαμόρφωσης αναλογικών σημάτων. 

11.Εισαγωγή στις ψηφιακές διαμορφώσεις αναλογικού φέροντος.

12.Επαναληπτική άσκηση/αναπληρώσεις ύλης.

13. Εξέταση εργαστηρίου.

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

1. Γραπτή τελική εξέταση επί του θεωρητικού μέρους του μαθήματος (60%) που περιλαμβάνει:

- Ανάπτυξη θεωρητικών ζητημάτων

- Επίλυση αριθμητικών προβλημάτων

2. Αξιολόγηση επί του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος (40%) ως εξής:

- Γραπτή αξιολόγηση κατανεμημένη στη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων

- Καταγραφή και παράδοση ατομικών φύλλων εργασίας σε κάθε εργαστηριακή άσκηση

- Προφορική αξιολόγηση κατά την διάρκεια των εργαστηριακών ασκήσεων

 

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1.S. Haykin, M. Moher, «Συστήματα Επικοινωνίας», 5η έκδοση 2010, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα.

2.H.Taub, D.L. Schilling, «Αρχές τηλεπικοινωνιακών συστημάτων», 3η έκδοση 2006, Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη.

3.J. Proakis, M. Salehi, «Συστήματα Επικοινωνιών», 1η έκδοση 2003, Εκδόσεις Πανεπιστημίου Αθηνών, Αθήνα.

4.Α. Νασιόπουλος, «Τηλεπικοινωνίες», 1η έκδοση 2007, Εκδόσεις Αράκυνθος, Αθήνα.

5.Σημειώσεις διαλέξεων του διδάσκοντα.

6.Φυλλάδιο Εργαστηρίου.

 

ΓΡΑΜΜΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα πραγματεύεται θεμελιώδεις έννοιες των γραμμών μεταφοράς στην επιστημονική περιοχή των ηλεκτρονικών συστημάτων και διατάξεων υψηλών συχνοτήτων. Προσφέρει τις απαραίτητες γνώσεις για την παρακολούθηση μαθημάτων ειδίκευσης όπως οι Κεραίες και ιδίως τα Μικροκύματα, με τα οποία έχει άμεση σχέση. Στόχος του μαθήματος είναι η εισαγωγή των φοιτητών στην έννοια των γραμμών μεταφοράς όχι μόνον ως μέσου μετάδοσης ισχύος σε υψηλές συχνότητες αλλά και ως στοιχείου κυκλώματος με κατανεμημένα χαρακτηριστικά. Τα στοιχεία αυτά είναι απαραίτητα στα κυκλώματα υψηλών συχνοτήτων, κυρίως λόγω της αδυναμίας κατασκευής συγκεντρωμένων διακριτών στοιχείων. Στους σκοπούς του μαθήματος εντάσσεται η διδασκαλία της διάδοσης κυμάτων σε συγκεντρωμένα μέσα, η μελέτη και κατανόηση της δημιουργίας των στάσιμων κυμάτων καθώς και της ανάλυσης των συνδεσμολογιών γραμμών με σύνθετα φορτία.  Οι εργαστηριακές ασκήσεις, οι οποίες συμπληρώνουν το μάθημα, στοχεύουν κυρίως στην καλύτερη κατανόηση των ζητημάτων τα οποία αναλύονται στην θεωρία, τόσο μέσω κατάλληλου υλικού όσο και μέσω εκπαιδευτικού λογισμικού προσομοίωσης.     

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής αναμένεται να είναι σε θέση να:

•ερμηνεύσει τα φαινόμενα διάδοσης κυμάτων μέσω γραμμών μεταφοράς σε υψηλές συχνότητες,

•περιγράψει τους βασικούς τύπους γραμμών μεταφοράς και πως αυτοί διαφοροποιούνται και λειτουργούν σε όλο το φάσμα υψηλών συχνοτήτων μέχρι και τις μικροκυματικές συχνότητες,

•επεξηγήσει την έννοια των κατανεμημένων χαρακτηριστικών και να ορίσει την χαρακτηριστική αντίσταση των γραμμών,

•επεξηγήσει την έννοια των προσπιπτόντων και ανακλωμένων κυμάτων καθώς και την δημιουργία των στάσιμων κυμάτων κατά μήκος μιας γραμμής,

•υπολογίσει την μορφή του στάσιμου κύματος για διάφορους τερματισμούς, την αντίσταση εισόδου για συνδεσμολογίες γραμμών, καθώς και την δυνατότητα προσαρμογής τους με χρήση στελέχους και μετασχηματιστών λ/4,

•υπολογίσει παθητικά κατανεμημένα στοιχεία σε υψηλές συχνότητες με χρήση βραχυκυκλωμένων ή ανοικτών τμημάτων γραμμών,

•υπολογίζει τις βασικές παραμέτρους των γραμμών μέσω της χρήσης του Χάρτη Smith.

Περιεχόμενο Μαθήματος

1.Ενημέρωση – γενική εισαγωγή στο αντικείμενο του μαθήματος

2.Τύποι γραμμών μεταφοράς – κατανεμημένα χαρακτηριστικά

3.Εξισώσεις γραμμών μεταφοράς – χαρακτηριστική αντίσταση – σταθερά μετάδοσης

4.Οδεύοντα κύματα – ταχύτητα φάσης – σταθερά φάσης και εξασθένιση - ταχύτητα ομάδας – γραμμές χωρίς παραμόρφωση 

5.Συντελεστής ανάκλασης – βραχυκυκλωμένες και ανοικτές γραμμές – αντίσταση εισόδου – ισοδύναμα κυκλώματα

6.Γραμμές χωρίς απώλειες – συντελεστής στασίμου – μορφή στάσιμου κύματος για διάφορους τερματισμούς γραμμών

7.Ιδιότητες γραμμών λ/2 και λ/4 – μετασχηματιστής λ/4 

8.Ιδιότητες βραχυκυκλωμένων και ανοικτών γραμμών – προσαρμογή με στέλεχος – συχνότητες συντονισμού γραμμών με ανοικτά και βραχυκυκλωμένα άκρα

9.Περιγραφή του Χάρτη Smith – τρόπος κατασκευής και βασικές λειτουργίες του

10.Εφαρμογές του Xάρτη Smith για την επίλυση προβλημάτων γραμμών μεταφοράς χωρίς απώλειες

11.Ασκήσεις – παραδείγματα και εφαρμογές

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ι. Γραπτή τελική εξέταση επί του θεωρητικού μέρους του μαθήματος (40% ή 60%) που περιλαμβάνει:

-Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

-Ερωτήσεις με σκοπό την ανάπτυξη θεωρητικών ζητημάτων 

-Επίλυση αριθμητικών προβλημάτων

ΙΙ. Προαιρετική ατομική εργασία η οποία αφορά την επίλυση ενός προβλήματος με επί μέρους ερωτήματα (20%)    

ΙΙΙ. Αξιολόγηση επί του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος (40%) ως εξής:

-Γραπτή εξέταση σε δύο κύκλους εργαστηριακών ασκήσεων 

-Αξιολόγηση ατομικών εργασιών

-Προφορική αξιολόγηση κατά την διάρκεια των εργαστηριακών ασκήσεων

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1.ΜΑΡΓΚΑΣ Γ.Κ., ΠΑΚΤΙΤΗΣ Σ.Α., Γραμμές μεταφοράς, Εκδ. ΙΩΝ, Αθήνα 1998. 

2.ΣΤΑΘΟΠΟΥΛΟΣ, Ν., Εισαγωγή στις γραμμές μεταφοράς, Σημειώσεις, ΤΕΙ Πειραιά, 2012. 

3.Φυλλάδιο Εργαστηρίου, Ν. Σταθόπουλος, 2012. 

4.POZAR, D.M., Μικροκυματική τεχνολογία, Eκδ. ΙΩΝ, Αθήνα 2004.

5.ΚΩΤΤΗ – ΚΑΨΑΛΗ,  Κεραίες ασύρματες ζεύξεις, Εκδ. Τζιόλα, Θεσσαλονίκη 2005.

6.JOHNSON A., Transmission Lines and Networks, McGraw-Hill, 1975. 

7.CHIPMAN R.A., Transmission lines, McGraw-Hill, 1968.

8.LUDWIG L., BOGDANOV G., RF circuit design, Pearson, 2009.

5o Εξάμηνο

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο (στην τάξη)
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/τρια αναμένεται να είναι σε θέση να:

• μοντελοποιεί και αναλύει προβλήματα που αφορούν τυχαία φαινόμενα με τη χρήση των πιθανοτήτων και της στατιστικής,

• υπολογίζει πιθανότητες τυχαίων ενδεχομένων και πιθανότητες και στατιστικούς μέσους όρους τυχαίων μεταβλητών,

• υπολογίζει την αθροιστική συνάρτηση κατανομής και τη συνάρτηση  πυκνότητας πιθανότητας του μετασχηματισμού τυχαίων μεταβλητών, 

• υπολογίζει πιθανότητες και στατιστικούς μέσους όρους πολλαπλών τυχαίων μεταβλητών,

• αναλύει τη μετάδοση τυχαίων σημάτων μέσα από γραμμικά και χρονικά αναλλοίωτα συστήματα,

• εκτιμά τη μέση τιμή, τη συνάρτηση αυτοσυσχέτισης και τη φασματική πυκνότητα ισχύος ενός τυχαίου σήματος,

• μελετά και ερμηνεύει την επίδραση του θορύβου στα συστήματα επικοινωνιών,

• αντιμετωπίζει τη σχεδίαση του βέλτιστου δέκτη ψηφιακών επικοινωνιών σαν ένα στατιστικό πρόβλημα και να αξιολογεί την επίδοση του, 

• εκτιμά στατιστικές παραμέτρους τυχαίων σημάτων και να παίρνει αποφάσεις σε ένα στοχαστικό περιβάλλον.  

Περιεχόμενο Μαθήματος

 

  1. Αξιωματική θεμελίωση των πιθανοτήτων. 
  2. Δεσμευμένη πιθανότητα, θεώρημα ολικής πιθανότητας και κανόνας Bayes.
  3. Διακριτές και συνεχείς τυχαίες μεταβλητές. 
  4. Σημαντικές τυχαίες μεταβλητές.
  5. Συναρτήσεις τυχαίων μεταβλητών.
  6. Στατιστικοί μέσοι όροι τυχαίων μεταβλητών. 
  7. Χαρακτηριστική συνάρτηση.
  8. Πολλαπλές τυχαίες μεταβλητές. 
  9. Πολλαπλές συναρτήσεις πολλαπλών τυχαίων μεταβλητών.
  10. Κεντρικό οριακό θεώρημα. 
  11. Βασικές έννοιες τυχαίων σημάτων. 
  12. Στατιστικές μέσες τιμές τυχαίων σημάτων.
  13. Στατικά τυχαία σήματα και εργοδικότητα. 
  14. Φασματική πυκνότητα ισχύος. 
  15. Μετάδοση τυχαίων σημάτων μέσα από γραμμικά και χρονικά αναλλοίωτα συστήματα. 
  16. Gaussian και λευκά τυχαία σήματα. 
  17. Τυχαία σήματα περιορισμένου εύρους ζώνης και δειγματοληψία. 
  18. Ζωνοπερατά τυχαία σήματα. 
  19. Επίδραση του θορύβου στα συστήματα επικοινωνιών.
  20. Εκτίμηση στατιστικών παραμέτρων τυχαίων σημάτων και θεωρία αποφάσεων.

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους (60%) και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους (40%). 

(Α) Για το θεωρητικό μέρος του μαθήματος: 

Η αξιολόγηση πραγματοποιείται με δύο γραπτές εξετάσεις 

• την ενδιάμεση εξέταση (25%) στη διδαχθείσα μέχρι την ημερομηνία εξέτασης ύλη και

• την τελική εξέταση (75%) στη διδαχθείσα ύλη.

(Β) Για το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος:

• Εβδομαδιαία εξέταση στο αντικείμενο της εργαστηριακής άσκησης (10%). 

• Παράδοση, παρουσίαση και εξέταση ενδιάμεσης εργασίας (project) (45%).

• Παράδοση, παρουσίαση και εξέταση τελικής εργασίας (project) (45%).

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. Papoulis, A., Πιθανότητες, Τυχαίες Μεταβλητές και Στοχαστικές Διαδικασίες, 4η Έκδοση, Εκδόσεις Τζιόλα, 2007.

2. Ross, S., Βασικές Αρχές Θεωρίας Πιθανοτήτων, 8th Edition, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2011.

3. Bertsekas, D. and Tsitsiklis, J., Introduction to Probability, 2nd Edition, Athena Scientific, 2008.

4. Stark, H. and Woods, J.,  Probability, Random Processes, and Estimation Theory for Engineers, 2nd Edition, Prentice Hall, 1994.

5. Feller, W., An Introduction to Probability Theory and Its Applications, 3rd Edition, Wiley, 1968.

6. Φυλλάδιο Εργαστηρίου.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 4, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  7
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής διαθέτει προηγμένες γνώσεις στο αντικείμενο των Ηλεκτρονικών Φίλτρων, με βάση τις οποίες είναι σε θέση να:

1. Χαρακτηρίζει ένα φίλτρο από την καμπύλη απόκρισης πλάτους

2. Κανονικοποιεί και αποκανονικοποιεί προδιαγραφές και κυκλώματα

3. Υπολογίζει την συνάρτηση μεταφοράς κανονικοποιημένων βαθυπερατών φίλτρων από δεδομένες προδιαγραφές κέρδους χρησιμοποιώντας τις γνωστές προσεγγίσεις Butterworth, Chebyshev κ.λπ

4. Μετασχηματίζει την συνάρτησης μεταφοράς κανονικοποιημένου βαθυπερατού φίλτρου σε συνάρτηση μεταφοράς υψιπερατού, ζωνοδιαβατού και αποκοπής ζώνης,

5. Υλοποιεί ΒΠ, ΥΠ, ΖΔ και ΑΖ συναρτήσεις μεταφοράς με ενεργά-RC και παθητικά κυκλώματα,

6. Σχεδιάζει φίλτρα με δεδομένες προδιαγραφές και υπολογίζει την αναμενόμενη συμπεριφορά τους με τη χρήση μαθηματικών προγραμμάτων,

7. Προσομοιώνει ένα φίλτρο και συγκρίνει την συμπεριφορά του από την προσομοίωση με την αναμενόμενη.

Λέξεις κλειδιά: Καμπύλες απόκρισης πλάτους, Συναρτήσεις μεταφοράς, Κέρδος, Εξασθένηση, Ιδανική μετάδοση, Ιδανικά φίλτρα, Βαθυπερατά φίλτρα, Υψιπερατά φίλτρα, Ζωνοδιαβατά φίλτρα, Φίλτρα αποκοπής ζώνης, Προδιαγραφές πλάτους, Προσέγγιση Butterworth, προσέγγιση Chebyshev, Ελλειπτικά φίλτρα, Ενεργά φίλτρα, Παθητικά φίλτρα, Ευαισθησία, Βαθμίδες 1ης και 2ης τάξης, Sallen-Key, Κυκλώματα Deliyannis, Σύνθεση παθητικών φίλτρων .

Περιεχόμενο Μαθήματος

• Εισαγωγή στα φίλτρα, είδη φίλτρων, τεχνολογίες φίλτρων

• Προσεγγίσεις Butterworth, Chebyshev, Elliptic κ.λπ.

• Μετασχηματισμοί συχνότητας (υψιπερατά, ζωνοδιαβατά, αποκοπής ζώνης)

• Σύνθεση και Σχεδίαση Ενεργών φίλτρων RC με άμεση σύνθεση της συνάρτησης μεταφοράς

• Σύνθεση οδηγουσών συναρτήσεων κυκλωμάτων RLCM, Σύνθεση και σχεδίαση παθητικών φίλτρων

• Σύγχρονες τεχνολογίες φίλτρων.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%. 

(Α) Για το θεωρητικό μέρος του μαθήματος: 

Η αξιολόγηση πραγματοποιείται με τη λήξη των διαλέξεων με γραπτή εξέταση στα Ελληνικά στη διδακτέα ύλη. Επιτρέπεται η χρήση τυπολογίου που παρέχεται μαζί με τις εκφωνήσεις των θεμάτων.

(Β) Για το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος:

• Κάθε εργαστηριακή Άσκηση αξιολογείται με προφορική εξέταση. 

• Δίνεται ένα ενδιάμεσο και ένα τελικό project και οι σπουδαστές παραδίδουν την σχετική εργασία και εξετάζονται σε αυτήν.

• Ο τελικός βαθμός του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος προκύπτει από το μέσο όρο των επιμέρους βαθμών των Ασκήσεων και των projects. 

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Χρησιμοποιούμενο σύγγραμμα :

Η.Γ. Δημόπουλος, Ηλεκτρονικά Φίλτρα, Αυτοέκδοση, Αθήνα, 2009

 

-Προτεινόμενη βιβλιογραφία:

1. H.G. Dimopoulos, Electronic Filters, Springer

2. T. Deliyannis, Y. Sun, J.K. Fidler, Continuous-Time Active Filter Design, CRC Press 

3. R. Schaumann, E. Van Valkenburg, Design of Analog Filters, Oxford University Press 

4. L. D. Paarmann, Design and Analysis of Analog Filters, Kluwer

5. Α. Williams, F. Taylor, Electronic Filter Design Handbook, McGraw Hill

6. S. Winder, Analog and Digital Filter Design, Elsevier

7. Wai-Kai Chen, The Circuits and Filters Handbook, CRC Press and IEEE Press

8. Kendall L. Su, "Analog Filters", Chapman & Hall

9. Paul M. Chirlian, "Signals and Filters", Van Nostrand Reinhold

10. G. Daryanani, "Principles of Active Network Synthesis and Design", John Willey

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΣΧΥΟΣ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Στην τάξη, πρόσωπο με πρόσωπο
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 4, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  7
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα των Ηλεκτρονικών Ισχύος στοχεύει να δώσει στους φοιτητές τις απαραίτητες γνώσεις πάνω στον τρόπο λειτουργίας των διαφόρων ηλεκτρονικά ελεγχόμενων διακοπτικών στοιχείων (τρανζίστορ, MOSFETs, θυρίστορ, GTOs, IGBTs, MCTs, Triacs) και των κύριων τεχνικών μετατροπής της ηλεκτρικής ισχύος από μια μορφή σε άλλη συνθέτοντας τύπους κατάλληλων συσκευών, καλουμένων αυτών μετατροπέων, όπως: Μετατροπείς συνεχούς τάσης (DC-DC Converters), Aντιστροφείς (DC-AC Inverters), Ανορθωτές (AC-DC Rectifiers), Μετατροπείς εναλλασσόμενης τάσης (Cycloconverters).

Το μάθημα καλύπτει θεωρητικά και πρακτικά θέματα τα οποία σχετίζονται με τον τρόπο με τον οποίο οι διάφοροι μετατροπείς ισχύος κατασκευάζονται και διασυνδέονται μεταξύ τους προκειμένου να εξυπηρετήσουν τις εκάστοτε ανάγκες. Γίνεται εκτενής αναφορά και εξοικείωση με όλα τα είδη μετατροπέων, στη λειτουργία τους, στις ιδιαιτερότητές τους και στις κατασκευαστικές τους αρχές. Οι φοιτητές, παρακολουθώντας τις διαλέξεις και κάνοντας παράλληλα το εργαστήριο, είναι σε θέση να κατανοήσουν τα πλεονεκτήματα που έχει να προσφέρει το μάθημα αυτό.

Η κατανόηση του μαθήματος σε βάθος απαιτεί την καλή γνώση και άλλων αντικειμένων, όπως ηλεκτρονικά, διαχείριση ενέργειας, ΣΑΕ, τεχνολογία υλικών, μαθηματικά, μετρήσεις, υπολογιστικά προγράμματα, κλπ και οπωσδήποτε καλή προετοιμασία από τους φοιτητές.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια αναμένεται να είναι σε θέση να:

 

  • Κατανοεί και εξηγεί με διαγράμματα και κυκλώματα τον τρόπο λειτουργίας των διαφόρων ελεγχόμενων ημιαγωγών στοιχείων και τη χρήση τους ως διακόπτες στα διάφορα κυκλώματα ισχύος.
  • Αναγνωρίζει και κατηγοριοποιεί τους διάφορους μετατροπείς ισχύος και τη λειτουργία τους μέσα σε παραγωγικές βιομηχανικές μονάδες και αλλού.
  • Αντιλαμβάνεται και εξηγεί τον τρόπο ελέγχου και πυροδότησης αυτών, με σκοπό τον έλεγχο της παρεχόμενης ηλεκτρικής ισχύος προς το φορτίο.
  • Αναλύει και υπολογίζει τα βασικά χαρακτηριστικά λειτουργίας ενός μετατροπέα που τροφοδοτεί ένα φορτίο (R, R-L, κινητήρα, κλπ).
  • Εργάζεται μόνος/η του/της ή να συνεργαστεί με συμφοιτητές ή με μηχανικούς  και εκπονεί μελέτη, εγκατάσταση και συντήρηση συστημάτων που χρησιμοποιούν ηλεκτρονικά ισχύος (βιομηχανία, συστήματα Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, κλπ).
  • Προβαίνει σε βήματα επέμβασης για διόρθωση, συντήρηση ή βελτιστοποίηση της λειτουργίας αυτών, σε συνεργασία με τις προμηθεύτριες εταιρείες του εξοπλισμού.

 

Λέξεις κλειδιά: Ελεγχόμενοι διακόπτες, μετατροπείς ισχύος, ηλεκτρονικά ισχύος, thyristor, MOSFET, GTO, IGBT, inverter, converter, dc-dc, dc-ac, ac-ac, ac-dc, ρύθμιση ισχύος, αρμονικές.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Το μάθημα δομείται σε θεματικές ενότητες και συγκεκριμένα στις εξής:

1. Εισαγωγή - Είδη και χαρακτηριστικά ελεγχόμενων διακοπτών και διόδων ισχύος. 

2. Ανάλυση απλών κυκλωμάτων συνεχούς και εναλλασσομένου ρεύματος με διόδους και θυρίστορς, υπό διάφορα φορτία (R, R-L, κινητήρα, κλπ).

3. Ανόρθωση ac-dc (Rectifiers):

• Μονοφασική ημιανόρθωση (ac-dc) με διόδους και θυρίστορς

• Μονοφασική πλήρης ανόρθωση (ac-dc) με διόδους και θυρίστορς

• Τριφασική πλήρης ανόρθωση (ac-dc) με διόδους και θυρίστορς

4. Μετατροπείς εναλλασσόμενης τάσης (Cycloconverters) ac-ac

5. Μετατροπέας dc-dc (Converters)

• Τρόπος λειτουργίας

• Μετατροπείς Υποβιβασμού (step-down converters / choppers)

• Ανύψωσης (step-up converters)

6. Μετατροπέας dc-ac (Inverters)

• Τρόπος λειτουργίας

• Έλεγχος τάσεως εξόδου με την τεχνική PWM

• Προηγμένες τεχνικές μείωσης αρμονικών με SPWM, Patel&Hoft, κλπ

7. Εφαρμογές ηλεκτρονικών ισχύος στη Βιομηχανία, σε συστήματα Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, σε συστήματα ηλεκτρικής κίνησης.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%. 

Για το θεωρητικό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται με τη λήξη των διαλέξεων και περιλαμβάνουν γραπτή εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. 

Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται στα Ελληνικά, με κλειστές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

-  Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.

-  Σχεδίαση ή/και ανάλυση τρόπου διασύνδεσης μετατροπέων και υπολογισμών των σημαντικότερων στοιχείων των κυκλωμάτων

-  Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας

Για το εργαστηριακό μέρος οι εξετάσεις πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων και με την ολοκλήρωση των εργαστηριακών ασκήσεων, πραγματοποιούνται στα Ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν αξιολόγηση μέσω σύντομων γραπτών tests στο τέλος του κάθε εργαστηριακού μαθήματος.

Εναλλακτικά μπορεί να ληφθούν οι βαθμοί των γραπτών tests με βαρύτητα 20% και να ακολουθήσει συνολική αξιολόγηση (80%) χωρισμένη σε 2 ενότητες:

Η ύλη των 4 πρώτων εργαστηριακών ασκήσεων

Η ύλη των 4 επόμενων εργαστηριακών ασκήσεων

Σε αυτή την περίπτωση η βαθμολογία προκύπτει από το άθροισμα των επιμέρους γινομένων των γραπτών tests με τη βαρύτητα του 20% και των αντιστοίχων αναλυτικών γραπτών εξετάσεων με τη βαρύτητα του 80%.

Δίνεται επιπλέον η δυνατότητα ενός project, το οποίο μπορεί να γίνει ατομικά ή ομαδικά.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία:

1) ΜΑΝΙΑΣ, Σ., Ηλεκτρονικά Ισχύος, Τόμοι Ι και ΙΙ, Εκδ. Παπασωτηρίου, Αθήνα 2008. 

2) RASHID M., Power Electronics Handbook, Academic Press, USA, 2001.

3) ΜΟΗΑΝ et. al., Ηλεκτρονικά Ισχύος, (μεταφρασμένο), Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσ/νίκη. 

4) Γ. ΠΟΛΙΤΗΣ, Ηλεκτρονικά Ισχύος, Αυτοέκδοση, Αθήνα 2011.

5) ΣΕΡΒΕΤΑΣ, Ε., Ηλεκτρονικά Ισχύος Ι και ΙΙ, Αθήνα 1970. 

6) TENNAKΚOUN, S., Power Electronics, Stafford University Press, 1995. 

 

-Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

1. IEEE Transactions in Power Electronics

2. IEEE Transactions in Power Delivery

3. IEEE Transactions in Industry Applications

4. IJAREEIE - International Journal of Advanced Research in Electrical, Electronics and Instrumentation Engineering

ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:

• Πρόσωπο με πρόσωπο (κύριος τρόπος),

• Εξ αποστάσεως εκπαίδευση (επικουρικός τρόπος)

Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 4, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  6
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια διαθέτει προηγμένες γνώσεις στο αντικείμενο της Ψηφιακής Επεξεργασίας Σήματος, με βάση τις οποίες είναι σε θέση να:

1. Περιγράφει με διαγράμματα βαθμίδων τις βασικές και τις ειδικές διεργασίες της Ψηφιακής Επεξεργασίας Σήματος, 

2. Επιλέγει την κατάλληλη μεταξύ των εναλλακτικών περιγραφών ψηφιακού συστήματος, με βάση το πρόβλημα που αντιμετωπίζει,

3. Κάνει φασματική ανάλυση σημάτων και συστημάτων χρησιμοποιώντας εργαλεία προσομοίωσης ψηφιακών συστημάτων για τον υπολογισμό της εξόδου,

4. Ερμηνεύει τα αποτελέσματα της φασματικής ανάλυσης ψηφιακών σημάτων και συστημάτων, ώστε να προχωρά σε χαρακτηρισμό και κατηγοριοποίησή τους,

5. Αναλύει προβλήματα επεξεργασίας σήματος σε ρεαλιστικά σενάρια εφαρμογών (επεξεργασία οπτικοακουστικού σήματος, βιοϊατρικών σημάτων, τηλεπικοινωνιακών σημάτων) και συνθέτει λύσεις (σχεδιάζει ψηφιακά συστήματα) με βάση τις διδαχθείσες προσεγγίσεις, 

6. Συνεργάζεται σε ομάδα για την ολοκληρωμένη αντιμετώπιση (ανάλυση – σύνθεση) σύνθετου προβλήματος ψηφιακής επεξεργασίας σήματος, την κριτική αξιολόγηση εναλλακτικών λύσεων και τη λήψη αποφάσεων προς υλοποίηση.

Λέξεις κλειδιά: Σήματα και συστήματα διακριτού χρόνου, (αυτο-) συσχέτιση, κρουστική απόκριση πεπερασμένης / άπειρης διάρκειας, ψηφιακά φίλτρα, κανονική μορφή Ι και ΙΙ, Discrete Fourier Transform, Fast Fourier Transform, φασματική ανάλυση.

Περιεχόμενο Μαθήματος

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ Ι: Εισαγωγή

1. Γενική τοποθέτηση του αντικειμένου της ΨΕΣ στο επιστημονικό πεδίο του τηλεπικοινωνιακού ηλεκτρονικού. Παρουσίαση των κυριοτέρων σύγχρονων τεχνικών εφαρμογών της ΨΕΣ με έμφαση στις τηλεπικοινωνίες. Τοποθέτηση του μαθήματος της ΨΕΣ και σύνδεση με τα προηγούμενα και τα επόμενα μαθήματα.

2. Επανάληψη βασικών προαπαιτούμενων γνώσεων (Μετασχηματισμοί Laplace, Fourier, Z και αντίστροφοι). Ορισμός σημάτων και συστημάτων διακριτού χρόνου σε σύγκριση με τα αντίστοιχα μεγέθη και συναρτήσεις συνεχούς χρόνου. Διακριτός Μ/Τ Fourier και αντίστροφος, ιδιότητες.

3. Προσομοίωση και γραφική αναπαράσταση σημάτων και συστημάτων διακριτού χρόνου σε λογισμικό τύπου Matlab. 

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΙΙ: Αναλογο-ψηφιακή και ψηφιο-αναλογική μετατροπή

1. Βασικά θεωρήματα και μέθοδοι, ηλεκτρονικά κυκλώματα, επισκόπηση σύγχρονου διαθέσιμου υλικού (hardware) (A/D & D/A converters, DSP boards) και κριτήρια επιλογής του. 

2. Εισαγωγή σε A/D και D/A διατάξεις με χρήση σύγχρονων καρτών υλικού (hardware) και εφαρμογή σε ακουστικά σήματα και σήματα φωνής. Πειραματική εξοικείωση με τα βασικά χαρακτηριστικά της αναλογο-ψηφιακής μετατροπής και την επίδρασή τους στην ποιότητα.

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΙΙΙ: Βασικές συναρτήσεις ΨΕΣ και ιδιότητες

1. Βασικά «εργαλεία» εργασίας στην ΨΕΣ και ιδιότητες αυτών (συνέλιξη, συσχέτιση / αυτο-συσχέτιση) και μέθοδοι υπολογισμού τους στα πεδία χρόνου και συχνότητας.

2. Χρήση λογισμικού για την προσομοίωση, υπολογισμό και αναπαράσταση ψηφιακών σημάτων / συστημάτων, συνέλιξης και αυτο- / ετερο-συσχετίσεων. 

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΙV: Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier (DFT) και Ταχείες υλοποιήσεις του (FFT)

1. Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier, Ταχύς Μετασχηματισμός Fourier. Αλγόριθμοι υπολογισμού του και πολυπλοκότητα. Υλοποιήσεις σε υλικό (hardware).

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ V: Γραμμική Πρόβλεψη (Linear Prediction)

1. Εισαγωγή στην κεντρική έννοια της γραμμικής πρόβλεψης (linear prediction) σε συστήματα διακριτού χρόνου, με επίλυση γραμμικών συστημάτων ειδικής μορφής. Σφάλμα πρόβλεψης και βελτιστοποίηση. Μοντελοποίηση συστημάτων.

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ VI: Σύγχρονη Φασματική Ανάλυση

1. Σύγχρονη φασματική ανάλυση, παραμετρικές και μη παραμετρικές μέθοδοι. Φασματική ανάλυση στάσιμων / ημιστάσιμων σημάτων: μέθοδοι οικογένειας Fourier, παραδείγματα. Φασματική ανάλυση μη στάσιμων σημάτων: χρονο-συχνοτικές και χρονο-κλιμακωτές αναπαραστάσεις, παραδείγματα.

2. Πειραματική εφαρμογή μεθόδων φασματικής ανάλυσης σε πραγματικά σήματα, στάσιμα και μη. Χρήση λογισμικού προσομοίωσης για την αναπαράσταση των φασμάτων και τη σύγκριση της ποιότητας του αποτελέσματος.

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ VII: Εισαγωγή στη σχεδίαση ψηφιακών φίλτρων

1. Κυριότερες μέθοδοι σχεδίασης. Εισαγωγή στα προσαρμοστικά (adaptive) ψηφιακά φίλτρα.

2. Σχεδίαση και χρήση ψηφιακών φίλτρων για συγκεκριμένες εφαρμογές, κυρίως ακουστικές / φωνητικές. Πειραματική εξοικείωση με την επίδραση των βασικών παραμέτρων σχεδίασης φίλτρων στην ποιότητα του αποτελέσματος.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

1. Ο DSP TMS320C5505 και το Integrated Development Environment Code Composer Studio v.5

2. Ηχώ και Αντήχηση

3. Παραγωγή Ημιτονικών Κυμάτων

4. Παραγωγή αλλοιωμένης φωνής

5. Σύνθεση DTMF για τηλεφωνικές συσκευές

6. Ψηφιακά Φίλτρα Comb

7. Ψηφιακά Φίλτρα FIR

8. Ψηφιακά Φίλτρα IIR

9. Προσαρμοστικά Φίλτρα 

10. Εφαρμογή προσαρμοστικών φίλτρων στη μείωση ακουστικού θορύβου

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%. 

(Α) Για το θεωρητικό μέρος του μαθήματος: 

Η αξιολόγηση πραγματοποιείται με τη λήξη των διαλέξεων και περιλαμβάνει ενδιάμεση αξιολόγηση (άσκηση ή εργασία (ατομική ή ομαδική) ή πρόοδπ) καθώς και τελική Γραπτή Εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. 

• Η ενδιάμεση αξιολόγηση (30%) γίνεται στο μέσον του εξαμήνου και επικεντρώνεται σε ζητήματα τεχνολογιών αιχμής και εφαρμογών τους. 

• Η τελική Γραπτή Εξέταση (70%) πραγματοποιείται στα ελληνικά, χωρίς σημειώσεις αλλά με τυπολόγιο που παρέχεται μαζί με τις εκφωνήσεις των θεμάτων, και περιλαμβάνει:

1. Μελέτη ευστάθειας, αιτιατότητας και περιοδικότητας ψηφιακών σημάτων και συστημάτων,

2. Μελέτη των σχέσεων εισόδου-εξόδου ψηφιακού συστήματος με χρήση του μετασχηματισμού Ζ, και εφαρμογή μετάβασης μεταξύ περιγραφών συστήματος (εξίσωση διαφορών, συνάρτηση μεταφοράς, κρουστική απόκριση),

3. Σχεδίαση συστήματος σε μορφή διαγράμματος βαθμίδων, βάσει προδιαγραφών, 

4. Εφαρμογές του Διακριτού Μετασχηματισμού Fourier και ερμηνεία αποτελεσμάτων,

5. Επίλυση προβλημάτων σχετικών με θέματα ψηφιακής επεξεργασίας σημάτων, και συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας.

(Β) Για το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος:

Oι εξετάσεις πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων και με την ολοκλήρωση των εργαστηριακών ασκήσεων, πραγματοποιούνται στα ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

• Προφορική αξιολόγηση (20%) κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων στις θεματικές ενότητες του μαθήματος, με συνεκτίμηση των ατομικών εργαστηριακών τεχνικών αναφορών, και 

• Δύο απαλλακτικές αξιολογήσεις, μία στο μέσον και μία στο τέλος του εξαμήνου, (2 x 40% = 80%) επί της ύλης των εργαστηριακών ασκήσεων που πραγματοποιήθηκαν στο αντίστοιχο διάστημα.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. ΚΟΓΙΑΣ, Γ.Δ., Εισαγωγή στην Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος, Εκδόσεις Σύγχρονη Εκδοτική, Αθήνα 2010. 

2. ΣΥΡΚΟΣ, Γ.Π., Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος: Εισαγωγή, θεωρία και εφαρμογές, (5η έκδοση), Εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα 2007.

3. ΚΑΡΑΓΙΑΝΝΗΣ, Γ., ΡΑΓΚΟΥΣΗ, Μ., Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος: Θεωρία, Αλγόριθμοι, Πρακτική, Εκδ. Συμεών, Αθήνα 1993.

4. ΚΑΛΟΥΠΤΣΙΔΗΣ, Ν., Σήματα, Συστήματα και Αλγόριθμοι, Εκδόσεις Δίαυλος, Αθήνα 1993.

5. ΣΚΟΔΡΑΣ, Α., ΑΝΑΣΤΑΣΟΠΟΥΛΟΣ, Β., Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος και Εικόνας, Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο, Πάτρα, 2002. 

6. HAYES, M., Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος, (μετάφραση), Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσ/νίκη, 2000.

7. PROAKIS, G., MANOLAKIS, D., Introduction to Digital Signal Processing, McMillan Publishing Comp., 1983. 

8. PROAKIS, G., MANOLAKIS, D., Digital Signal Processing, Prentice-Hall, 3rd. ed., 1996. 

9. OPPENHEIM, A.V., SCHAFER, R.W., BUCK, J.R., Discrete-Time Signal Processing, Prentice-Hall, 1999.

10. HAYKIN, S., Adaptive Filter Theory, 4th Edition, Prentice-Hall, 2001. 

11. PORAT, B., A course in Digital Signal Processing, Wiley, 1997.

12. PROAKIS, J., RADER, C.M., LING, F., NIKIAS, C.L., Advanced Digital Signal Processing, McMillan, New York, 1992. 

13. KALOUPTSIDIS, N., THEODORIDIS, S., Adaptive System Identification and Signal Processing Algorithms, Prentice-Hall Intl. UK, 1993.

14. PORAT, B., Digital Processing of Random Signals, Prentice-Hall, New Jersey, 1994.

15. GOLD, B., MORGAN, N., Speech and Audio Signal Processing, Wiley, 2000.

16. QUATIERI, T. F., Discrete-time Speech Signal Processing, Prentice-Hall, 2000.

17. RABINER, L.R., SCHAFER, R.W., Introduction to Digital Speech Processing, Foundation & Trends in Signal Processing, 2007.

18. ΚΟΓΙΑΣ, Γ., Φυλλάδιο Εργαστηρίου ΨΕΣ, Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών ΤΕ ΤΕΙ Πειραιά, 2010. 

 

-Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

1. IEEE Transactions on Signal Processing

2. IEEE Transactions on Audio, Speech and Language Processing

3. IEEE Transactions on Circuits and Systems

4. Signal Processing (Elsevier)

5. Image Communication (Elsevier)

6. EURASIP Journal on Advances in Signal Processing

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΑΣΦΑΛΙΣΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  3
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σκοπός αυτού του μαθήματος είναι η εφαρμογή ενός Συστήµατος ∆ιαχείρισης Ποιότητας στο Χώρο της Τριτοβάθμιας Εκπαίδευσης.

Στόχος του να προετοιμάσει το έδαφος για την εφαρμογή ενός Συστήματος Ποιότητας στην Τριτοβάθμια Εκπαίδευση στο πλαίσιο της αξιολόγησης των ΑΕΙ. 

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές αναμένεται να είναι σε θέση:

1. Να γνωρίζουν, αναγνωρίζουν, διακρίνουν και κατηγοριοποιούν τα διαφορετικά συστήματα και πρότυπα ποιότητας,

2. Να αναζητούν, μελετούν, και εφαρμόζουν συγκεκριμένο πρότυπο,

3. Να αναλύουν προβλήματα ποιότητας σε ρεαλιστικά περιβάλλοντα και σενάρια εφαρμογής,

4. Να σχεδιάζουν μεθόδους για την εφαρμογή των προτύπων και την παρακολούθηση της ποιότητας δεδομένου χώρου ή διαδικασίας με βάση τα οικεία πρότυπα,

5. Να συνεργάζονται σε ομάδα για την επίτευξη των ανωτέρω στόχων.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Προκειμένου να επιτευχθούν ο σκοπός και οι στόχοι του μαθήματος, γίνεται ανάπτυξη της υπάρχουσας κατάστασης (δομές, οργάνωση, διοίκηση), αναλύεται το πρότυπο ∆ιαχείρισης Ποιότητας ISO 9001:2000, οι βασικές αρχές του και οι απαιτήσεις του και ο τρόπος µε τον οποίo µπορεί να εφαρµοστεί ένα τέτοιο Σύστηµα ∆ιαχείρισης Ποιότητας που εστιάζει στην ικανοποίηση του πελάτη που είναι ο σπουδαστής και η κοινωνία με τη συνεχή βελτίωση.

Επίσης γίνεται προσπάθεια τεκμηρίωσης του Συστήµατος Ποιότητας για να ικανοποιεί το πρότυπο ISO 9001:2000 µέσα από τη δηµιουργία ενός Εγχειριδίου ∆ιαχείρισης Ποιότητας, των ∆ιαδικασιών ∆ιαχείρισης Ποιότητας και των Τεχνικών Οδηγιών και Εντύπων Ελέγχου έτσι ώστε να βρίσκονται σε συμφωνία µε την πολιτική του Εργαστηρίου και τις απαιτήσεις του προτύπου.

Το μάθημα αυτό αποτελεί ένα χρήσιµο εργαλείο όχι µόνο για να εµπλουτίσει κάποιος τις γνώσεις του σε θέµατα ποιότητας αλλά για να κατανοήσει και να εφαρµόσει στην πράξη ένα Σύστηµα ∆ιαχείρισης Ποιότητας σύµφωνα µε το πρότυπο ISO 9001:2000 σε οποιαδήποτε Χώρο της Τριτοβάθμιας Εκπαίδευσης δραστηριοποιείται και κατ’ επέκταση στο Τμήμα, τη Σχολή, και όλο το ίδρυμα.

Το μάθημα αναπτύσσεται σε επτά κεφάλαια, ακολουθεί το εγχειρίδιο ποιότητας και ολοκληρώνεται με τις διαδικασίες, τα έντυπα και τις οδηγίες.

• Το κεφάλαιο 1, «Η έννοια της ποιότητας» παρουσιάζει μια γενική επισκόπηση της έννοιας της ποιότητας και τα βασικά στάδια προγραμματισμού.

• Το κεφάλαιο 2 «Το πρότυπο ISO 9000:2000» παρουσιάζει μια γενική επισκόπηση των προτύπων.

• Το κεφάλαιο 3 «Περιγραφή απαιτήσεων του προτύπου». Αναλύει το Σύστημα Διασφάλισης Ποιότητας, εξηγεί τη σημασία  και τις απαιτήσεις του και αναφέρεται στις προϋποθέσεις για την ανάπτυξή του. 

• Το κεφάλαιο 4 «Διοίκηση Ολικής Ποιότητας». Αναφέρεται στη Διοίκηση Ολικής Ποιότητας που είναι φιλοσοφία Διοίκησης. Η Διοίκηση Ολικής Ποιότητας εφαρμόζεται σε όλα τα επίπεδα μιας επιχείρησης, ενός οργανισμού, ενός εκπαιδευτικού Ιδρύματος και εκφράζει τις σχέσεις της με τους σπουδαστές, τους προμηθευτές, το ανθρώπινο δυναμικό και την διακίνηση της πληροφορίας εντός και εκτός του Ιδρύματος.

• Το κεφάλαιο 5 «Κόστος». Αναφέρεται συνοπτικά στην περιγραφή του Κόστους Ποιότητας.

• Το κεφάλαιο 6 «Συμπεράσματα». Περιγράφει γιατί πρέπει μια επιχείρηση να εφαρμόσει Σύστημα ISO, αναφέρεται στις κύριες δυσκολίες εφαρμογής αλλά και στα πλεονεκτήματα.

• Το κεφάλαιο 7 «Ανακεφαλαίωση». Αναφέρεται στους λόγους επιτυχίας ή αποτυχίας ενός συστήματος ISO 9000.

• Το «Εγχειρίδιο Ποιότητας» όπως αυτό μπορεί να εφαρμοσθεί σε Τριτοβάθμιο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα. Έχουμε επίσης παραδείγματα Διαδικασιών, Οδηγιών και Εντύπων που αντιστοιχούν άμεσα στο εγχειρίδιο Ποιότητος.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει από:

• Τελική γραπτή εξέταση στη διδαχθείσα ύλη x 80%. Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται στα ελληνικά και περιλαμβάνουν: 

α) ανάπτυξη θεμάτων 

β) απαντήσεις σε ερωτήσεις κρίσεως και 

γ) απαντήσεις σε ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

• Ατομική εργασία σε θέματα σχετικά με τη διδαχθείσα ύλη και αναφορά x 20%.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1. Ανάπτυξη Συστήματος ISO 9001:2000 Ιωάννης Κωστής  Σύγχρονη Εκδοτική

2. Σχεδιασμός για την Ποιότητα, τόμος Α, Χαρ. Αγγελόπουλος,  ΕΑΠ

3. Ολική Ποιότητα, τόμος Β, Στ. Στεφανάτος, ΕΑΠ

4. Διοίκηση της Ποιότητας, τόμος Γ, Νικ. Ψύχας, ΕΑΠ

5. Το Κόστος της Ποιότητας, τόμος Δ, Ανδ. Τζόγιος, ΕΑΠ

6. Προγραμματισμός για την Ποιότητα, τόμος Ε, Ανδ. Τζόγιος, ΕΑΠ

7. ISO 9000:2000,  Ι. Αρβανιτογιάννης – Λ. Κούρτης

8. ISO 9000 Στις Τεχνικές Εταιρείες, Δημ. Αγγελίδης- Μ. Κιρκινέζου

9. Gower - Κατασκευαστικός Τομέας και Τομέας Υπηρεσιών

10. ISO 9001:2000 Με Απλά Λόγια, Παν. Κατσαμπάνης

11. http//www.iso.ch

12. http://class.eap.gr/diple 

ΞΕΝΟΓΛΩΣΣΗ ΤΕΧΝ. ΟΡΟΛΟΓΙΑ(ΑΓΓΛΙΚΑ)

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη.
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  3
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/τρια αναμένεται να είναι σε θέση:

•  να χρησιμοποιεί την αγγλική γλώσσα ως προσοντούχος ηλεκτρονικός  μηχανικός 

• να κατανοεί αγγλικά επιστημονικά και τεχνικά κείμενα της ειδικότητάς του.

• να αναπτύξει δεξιότητες κατανόησης γραπτού λόγου.

• να αναπτύξει δεξιότητες ακουστικής κατανόησης προφορικού λόγου.

• να αναπτύξει δεξιότητες παραγωγής προφορικού λόγου.

• να εξοικειωθεί με στρατηγικές ανάλυσης αυθεντικών τεχνικών κειμένων της ειδικότητάς του( σε έντυπη και  ηλεκτρονική μορφή )

• να καταστεί ικανός ώστε να μπορεί να ανταποκριθεί στις ακαδημαϊκές του υποχρεώσεις (πρόσβαση σε βιβλιογραφία ,συγγράμματα, επιστημονικά περιοδικά, ερευνητικά προγράμματα). 

• να αναπτύξει επαρκές λεξιλόγιο της ειδικότητάς του. 

• να εξοικειωθεί με διάφορα είδη κειμένων όπως αναφορές, άρθρα.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Θεματική Επεξεργασία των παρακάτω ειδικών επιστημονικών περιοχών:

1. SIGNAL PROCESSING

2. LOGIC CONCEPTS

3. SEMICONDUCTOR DEVICES

4. MICROTECHNOLOGY

5. AMPLIFIERS

6. FILTERS

7. TRANSMISSION MEDIA

8. COMMUNICATION SYSTEMS

9. SOURCES OF INFORMATION

10. COMPUTERS

11. COMPUTER NETWORKS

12. INSTRUMENTS

Αξιολόγηση Φοιτητών

Η αξιολόγηση πραγματοποιείται με 

• την τελική εξέταση ( 80%)στη διδαχθείσα ύλη.

Επιπλέον αξιολογούνται 

• Παράδοση, παρουσίαση και εξέταση εργασίας (project) (20%).

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία : 

1. ΕΥΑΓΓΕΛΙΑ ΚΟΥΤΣΟΓΙΑΝΝΗ, ENGLISH FOR ELECTRONICS AND TELECOMMUNICATIONS , ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΕΚΔΟΤΙΚΗ, ΑΘΗΝΑ

2. ERIC H. GLENDINNING, JOHN Mc EWAN, OXFORD ENGLISH FOR ELECTRONICS, OXFORD UNIVERSITY PRESS

6o Εξάμηνο

ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 4, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  7
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/τρια αναμένεται να είναι σε θέση να:

• αναλύει τα βασικά υποσυστήματα ενός συστήματος ψηφιακών επικοινωνιακών,

• υπολογίζει την ενέργεια ενός σήματος πεπερασμένης ενέργειας και τη μέση ισχύ ενός σήματος ισχύος,

• υπολογίζει το φάσμα ενός σήματος,

• εκτιμά τη μέση ισχύ τυχαίων σημάτων,

• σχεδιάζει τον αστερισμό σήματος μιας ψηφιακής διαμόρφωσης,

• αναλύει τις ιδιότητες μιας ψηφιακής διαμόρφωσης χρησιμοποιώντας τον αστερισμό σήματος,

• σχεδιάζει τον αποδιαμορφωτή συσχέτισης για δοθέντα σήματα μετάδοσης,

• σχεδιάζει τον αποδιαμορφωτή προσαρμοσμένου φίλτρου για δοθέντα σήματα μετάδοσης,

• επιλέγει το κατάλληλο κριτήριο ανίχνευσης,

• υπολογίζει την πιθανότητα σφάλματος ανίχνευσης για AWGN διαύλους,

• συγκρίνει διαμορφώσεις ως προς την επίδοση τους παρουσία θορύβου και το απαιτούμενο εύρος ζώνης μετάδοσης.

Περιεχόμενο Μαθήματος

 

  1. Στοιχεία ενός συστήματος ηλεκτρονικής επικοινωνίας.
  2. Μαθηματικά μοντέλα για κανάλια επικοινωνίας.
  3. Μετασχηματισμός Fourier και φάσμα σημάτων. 
  4. Ενέργεια και ισχύς σημάτων.
  5. Δειγματοληψία και κβάντιση.  
  6. Γεωμετρική αναπαράσταση των σημάτων μετάδοσης.
  7. Ψηφιακές διαμορφώσεις βασικής ζώνης.
  8. Ψηφιακές διαμορφώσεις ζώνης διέλευσης.
  9. Ψηφιακή μετάδοση μέσω καναλιών περιορισμένου εύρους ζώνης.
  10. Βέλτιστος δέκτης για ψηφιακά διαμορφωμένα σήματα παρουσία προσθετικού λευκού Gaussian θορύβου.
  11. Πιθανότητα σφάλματος στην ανίχνευση σήματος παρουσία προσθετικού λευκού Gaussian θορύβου.
  12. Συγκριτική ανάλυση επίδοσης των μεθόδων διαμόρφωσης.
  13. Συγχρονισμός συμβόλων.
  14. Πολυπλεξία και πολλαπλή πρόσβαση.
  15. Ψηφιακή μετάδοση μέσα από κανάλια πολλαπλών διαδρομών με διαλείψεις.

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους (60%) και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους (40%). 

(Α) Για το θεωρητικό μέρος του μαθήματος: 

Η αξιολόγηση πραγματοποιείται με δύο γραπτές εξετάσεις 

• την ενδιάμεση εξέταση (25%) στη διδαχθείσα μέχρι την ημερομηνία εξέτασης ύλη και

• την τελική εξέταση (75%) στη διδαχθείσα ύλη.

(Β) Για το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος:

• Εβδομαδιαία εξέταση στο αντικείμενο της εργαστηριακής άσκησης (10%). 

• Παράδοση, παρουσίαση και εξέταση ενδιάμεσης εργασίας (project) (45%).

•  Παράδοση, παρουσίαση και εξέταση τελικής εργασίας (project) (45%).

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

 

1. PROAKIS, J. and SALEHI, M., Συστήματα Επικοινωνιών, 2η Έκδοση, Εκδόσεις Πανεπιστημίου Αθηνών, 2002.

2. SKLAR, B., Ψηφιακές Επικοινωνίες, 2η Έκδοση, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, 2012.

3. HAYKIN, S. and MOHER, M., Συστήματα Επικοινωνίας, 5η Έκδοση, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, 2010.

4. GLOVER, I. and GRANT, P., Digital Communications, Prentice Hall, 1998

5. RAPPAPORT, T., Wireless Communications, Prentice Hall.

6. Φυλλάδιο Εργαστηρίου.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:

• Πρόσωπο με πρόσωπο (κύριος τρόπος),

• Εξ αποστάσεως εκπαίδευση (επικουρικός τρόπος)

Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 4, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια διαθέτει προηγμένες γνώσεις στο αντικείμενο των Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου (ΣΑΕ), με βάση τις οποίες είναι σε θέση να:

1. Περιγράφει με διαγράμματα βαθμίδων τις βασικές δομές ΣΑΕ συνεχούς χρόνου, 

2. Μεταβαίνει με ευχέρεια μεταξύ των περιγραφών ενός ΣΑΕ στο πεδίο του χρόνου και της συχνότητας και επιλέγει την καταλληλότερη και απλούστερη μεταξύ αυτών, με βάση το πρόβλημα που αντιμετωπίζει, 

3. Υπολογίζει την έξοδο ΣΑΕ χρησιμοποιώντας εργαλεία προσομοίωσης συστημάτων στα πεδία του χρόνου και της συχνότητας, εκτιμά την ποιότητα της εξόδου σε σχέση με τις προδιαγραφές σχεδίασης και μετρά το σφάλμα,

4. Εφαρμόζει τα αλγεβρικά και τα γραφικά κριτήρια ευστάθειας ΣΑΕ, χρησιμοποιώντας εργαλεία προσομοίωσης, ερμηνεύει τα αποτελέσματά τους και αξιολογεί και κατατάσσει το ΣΑΕ, εκτελώντας έτσι ολοκληρωμένη μελέτη ευστάθειας,

5.  Αναλύει ένα ρεαλιστικό πρόβλημα που απαιτεί σχεδίαση ελεγκτή / αντισταθμιστή, επιλέγει την κατάλληλη μεταξύ των εναλλακτικών δομών που διδάχθηκε, και σχεδιάζει τον ελεγκτή / αντισταθμιστή σε επίπεδο διαγράμματος βαθμίδων και προσομοίωσης σε Η/Υ,

6. Συνεργάζεται σε ομάδα για την ολοκληρωμένη αντιμετώπιση (ανάλυση – σύνθεση) σύνθετου προβλήματος βελτίωσης / αντιστάθμισης ΣΑΕ σε ρεαλιστικές συνθήκες, την κριτική αξιολόγηση εναλλακτικών λύσεων, τη λήψη αποφάσεων και την υλοποίηση της επιλεχθείσας λύσης. 

Λέξεις κλειδιά: Ανατροφοδότηση ή Ανάδραση (Feedback), Κλειστό Σύστημα, Σφάλμα στη Μόνιμη Κατάσταση, Ευστάθεια, Κριτήριο Routh, Αντιστάθμιση ή Βελτίωση συστήματος, Γεωμετρικός τόπος ριζών, Διαγράμματα Bode / Nyquist / Nichols, Ελεγκτής τριών σημείων (PID), Σχεδίαση αντισταθμιστή, Δικτυώματα προήγησης / καθυστέρησης φάσης. 

Περιεχόμενο Μαθήματος

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ Ι: Εισαγωγή στα συστήματα κλειστού βρόχου και απλοποίηση διαγράμματος βαθμίδων

1. Ανοιχτά και κλειστά συστήματα, Ανάδραση (θετική – αρνητική), Γραμμικά Συστήματα, Κρουστική απόκριση – Συνάρτηση μεταφοράς, Παραδείγματα εξαγωγής συνάρτησης μεταφοράς

2. Διάγραμμα βαθμίδων, Απλοποίηση σύνθετου διαγράμματος βαθμίδων με κανόνες.

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΙΙ: Χρονική απόκριση συστήματος 1ου και 2ου βαθμού - Σφάλματα στη μόνιμη κατάσταση

1. Υπολογισμός χρονικής απόκρισης συστημάτων 1ου και 2ου βαθμού για απλές κυματομορφές εισόδου και για πολυωνυμικές εισόδους (βηματική, ράμπα, παραβολή). 

2. Ορισμός σήματος – σφάλματος, θεώρημα τελικής τιμής, υπολογισμός σταθερών σφάλματος και σφαλμάτων στη μόνιμη κατάσταση για απλές πολυωνυμικές εισόδους.

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΙΙΙ: Ευστάθεια κλειστού συστήματος – Ορισμοί και κριτήρια, αλγεβρικά (Routh) και γραφικά (Γεωμετρικός Τόπος Ριζών)

1. Ευστάθεια συστήματος, ορισμοί, κριτήρια (αλγεβρικά – γραφικά). 

2. Κριτήριο ROUTH και παραμετρικές εφαρμογές. Ευστάθεια υπό συνθήκη. 

3. Γεωμετρικός τόπος ριζών – χάραξη, ερμηνεία, χαρακτηρισμός ΣΑΕ, πλήρης μελέτη ευστάθειας. 

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ IV: Διαγράμματα Bode, Nyquist, Nichols και περιθώρια κέρδους και φάσης 

1. Διάγραμμα Bode, χάραξη, ερμηνεία, μελέτη ευστάθειας μέσω συναφούς κριτηρίου. Ορισμός και φυσική σημασία περιθωρίων κέρδους και φάσης – ερμηνεία επί του διαγράμματος Bode. 

2. Κρίσιμη συχνότητα, σημείο Nyquist. Διαγράμματα Nyquist και Nichols και συναφή κριτήρια ευστάθειας.

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ V: Βελτίωση συστήματος και σχεδίαση ελεγκτών – γενικές αρχές. Ελεγκτές PID και ρύθμιση παραμέτρων.

1. Εισαγωγή στην έννοια της βελτίωσης ή αντιστάθμισης συστήματος, κύριοι στόχοι βελτίωσης και κύριοι τύποι ελεγκτών. Αντιστάθμιση σειράς και παράλληλη.

2. Ελεγκτές τριών σημείων (PID) – εφαρμογές και ρύθμιση παραμέτρων (εμπειρικοί κανόνες Ziegler – Nichols).

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ VI: Ελεγκτές προήγησης / καθυστέρησης φάσης και υβριδικοί 

1. Σχεδίαση ελεγκτών προήγησης / καθυστέρησης φάσης και υβριδικών για βελτίωση σειράς. Εφαρμογή με συγκεκριμένες προδιαγραφές και προσομοίωση σε λογισμικό. 

2. Παράλληλη βελτίωση (ταχομετρική, επιταχυντική). Συγκριτική αποτίμηση σχεδιάσεων σειράς και παράλληλα.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 

1. Χρονική Απόκριση Συστημάτων 1ης και 2ης τάξης.

2. Συχνοτικά Διαγράμματα (Bode, Nyquist, Nichols).

3. Σφάλματα στην Μόνιμη Κατάσταση της εξόδου ΣΑΕ. 

4. Ελεγκτές τριών σημείων (PID controllers).

5. ΣΑΕ Ελέγχου Ταχύτητας Κίνησης (προετοιμασία μέσω Διαδικτύου).

6. ΣΑΕ Ελέγχου Στάθμης Υγρού (προετοιμασία μέσω Διαδικτύου).

7. ΣΑΕ Ελέγχου Θέσεως.

8. Συνθέτης Συχνοτήτων – ΣΑΕ 2ης τάξης (PLL).

9. Προγραμματιζόμενοι Λογικοί Ελεγκτές (PLC).

10. Συστήματα Τηλεμετρίας με χρήση GSM modem.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%. 

(Α) Για το θεωρητικό μέρος του μαθήματος: 

Η αξιολόγηση πραγματοποιείται με τη λήξη των διαλέξεων και περιλαμβάνει ενδιάμεση αξιολόγηση (εργασία ή άσκηση ή πρόοδος) καθώς και τελική Γραπτή Εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. 

• Η ενδιάμεση αξιολόγηση (30%) γίνεται στο μέσον του εξαμήνου και επικεντρώνονται σε ζητήματα τεχνολογιών αιχμής και εφαρμογών τους. 

• Η Γραπτή Εξέταση (70%) πραγματοποιείται στα ελληνικά, χωρίς σημειώσεις αλλά με τυπολόγιο που παρέχεται μαζί με τις εκφωνήσεις των θεμάτων, και περιλαμβάνει:

1. Περιγραφή συστημάτων κλειστού βρόχου στο χρόνο και στη συχνότητα, χρονική απόκριση σε απλές εισόδους,

2. Μελέτη ευστάθειας συστημάτων ανοιχτού και κλειστού βρόχου, μετά από απλοποίηση του διαγράμματος βαθμίδων, με χρήση κριτηρίου Routh, Γεωμετρικού Τόπου Ριζών, διαγράμματος Bode,

3. Βελτίωση συστήματος κλειστού βρόχου με σχεδίαση ελεγκτών ή αντισταθμιστών, σειράς ή παράλληλων, τύπου PID, ή τύπου δικτυωμάτων προήγησης / καθυστέρησης φάσης.

(Β) Για το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος:

• Κάθε εργαστηριακή Άσκηση αξιολογείται με την παράδοση ατομικής γραπτής προετοιμασίας και με προφορική και γραπτή εξέταση. 

• Ο βαθμός της Άσκησης προκύπτει από τον βαθμό της προφορικής εξέτασης x 60% συν το βαθμό της γραπτής εξέτασης x 40%. 

• Ο τελικός βαθμός του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος προκύπτει από το μέσο όρο των επιμέρους βαθμών όλων των Ασκήσεων (10) που πραγματοποιούνται στη διάρκεια του εξαμήνου

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. DORF, R.C., BISHOP, R.H., Modern Control Systems, Prentice-Hall, 2000. 

2. ΜΑΛΑΤΕΣΤΑΣ ΠΑΝΤΕΛΗΣ, Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου – Τόμοι Α & Β, Εκδόσεις Τζιόλα, Αθήνα 2010.

3. CHEN, C.-T., Linear System Theory and Design, HRW, 1981. 

4. OGATA, K., Modern Control Engineering, Prentice Hall Inc., New Jersey, 1997.

5. KUO, B.C., Automatic Control Systems, Prentice-Hall Inc., New Jersey, 1995. 

6. KAILATH, TH., Linear System Theory, Prentice-Hall, 1980.

7. ΚΑΡΥΜΠΑΚΑΣ Κ., ΣΕΡΒΕΤΑΣ Ε., Συστήματα Ελέγχου Ι, ΙΙ, Αθήνα 1969. 

8. ΠΡΕΚΑΣ Κλ., Φυλλάδιο Εργαστηρίου ΣΑΕ, ΤΕΙ Πειραιά, 2009. Ηλεκτρονική διάθεση: http://labpower.teipir.gr/index.htm

 

-Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

1. IEEE Transactions on Automatic Control

2. IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics

3. IEEE Transactions on Robotics

4. IEEE Transactions on Control Systems Technology

5. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering

6. IEEE Robotics and Automation Magazine

7. Automatica (Elsevier)

8. Control Engineering Practice (Elsevier) 

9. Journal of Process Control (Elsevier)

10. IET Control Theory and Applications

11. International Journal of Control (Taylor & Francis)

12. International Journal of Automation and Control (Inderscience)

13. Automatic Control and Computer Sciences (Springer)

ΚΕΡΑΙΕΣ ΡΑΔΙΟΖΕΥΞΕΙΣ ΡΑΝΤΑΡ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 4, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 4
Πιστωτικές Μονάδες:  8
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σε ότι αφορά τη θεματική ενότητα των Κεραιών ο στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση της λειτουργικής σημασίας των παραμέτρων που γενικά περιγράφουν τις Κεραίες καθώς και η κατανόηση των αρχών λειτουργίας και των σχεδιαστικών ζητημάτων ειδικών τύπων κεραιών. 

Σε ότι αφορά τη θεματική ενότητα των Ραδιοζεύξεων ο στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση των βασικών μηχανισμών/φαινομένων ασύρματης διάδοσης και η ένταξη τους σε ένα πλαίσιο σχεδίασης και εγκατάστασης ειδικών τύπων ραδιοζεύξεων. 

Τέλος, σε ότι αφορά τη θεματική ενότητα των Ραντάρ ο στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση των γενικών αρχών λειτουργίας των διαφορετικών τύπων ραντάρ και της λειτουργικής σημασίας των παραμέτρων που τα χαρακτηρίζουν.

Με την ολοκλήρωση της θεματική ενότητας των Κεραιών αναμένεται ο φοιτητής να είναι σε θέση να κατανοήσει την συμπεριφορά και την χρήση των διαφόρων τύπων κεραιών, να τους διακρίνει και κατηγοριοποιήσει, να εφαρμόσει τις γνώσεις του ώστε να διεξάγει στοιχειώδεις σχεδιαστικούς υπολογισμούς για ορισμένους βασικούς τύπους κεραιών, να αναλύσει ένα τηλεπικοινωνιακό πρόβλημα που εμπλέκει κεραίες, να συνθέσει λύσεις (σχεδιαστικές) και να τις αξιολογήσει συγκριτικά. 

Με την ολοκλήρωση της θεματική ενότητας των Ραδιοζεύξεων αναμένεται ο φοιτητής να έχει κατανοήσει, να διακρίνει και να εντάσσει τα φαινόμενα διάδοσης στους διαφόρους τύπους ραδιοζεύξεων, να κρίνει και να αξιολογεί την επίπτωσή τους στις επιλογές εγκατάστασης, να αναλύει προβλήματα ραδιοζεύξεων σε ρεαλιστικές συνθήκες και να πραγματοποιεί ολοκληρωμένους υπολογισμούς του ενεργειακού ισοζυγίου της ζεύξης ώστε να συνθέτει λύσεις. 

Με την ολοκλήρωση της θεματική ενότητας των Ραντάρ αναμένεται ο φοιτητής να έχει κατανοήσει την συμπεριφορά και την χρήση των διαφόρων τύπων ραντάρ, να τα διακρίνει και κατηγοριοποιήσει, να αναλύει απλά προβλήματα ασύρματης επικοινωνίας που εμπλέκουν ραντάρ, να συνθέτει λύσεις και να τις αποτιμά συγκριτικά.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Θεματική Ενότητα Κεραίες

1. Γενική εισαγωγή στο αντικείμενο της Ενότητας των Κεραιών-Αρχές Λειτουργίας, Βασικές Έννοιες και Παράμετροι Χαρακτηρισμού της Λειτουργίας των Κεραιών

2. Αρχές Λειτουργίας, Βασικές Έννοιες και Παράμετροι Χαρακτηρισμού της Λειτουργίας των Κεραιών –Γραμμικές Κεραίες Στάσιμου Κύματος (Ηλεκτρικά Μικρά Δίπολα-Δίπολο Hertz)

3. Γραμμικές Κεραίες Στάσιμου Κύματος (Δίπολα Πεπερασμένου Μήκους)-Επισκόπηση Χαρακτηριστικών Λειτουργίας Βροχοκεραίών

4. Αρχές Λειτουργίας Στοιχειοκεραιών-Γεωμετρικός Παράγοντας Διάταξης

5. Στοιχειοκεραίες-Γραμμικές Στοιχειοκεραίες

6. Επισκόπηση Χαρακτηριστικών Λειτουργίας Κεραιών Ανοίγματος-Χοανοκεραίες-Κεραιών με Ανακλαστήρες

Θεματική Ενότητα Ραδιοζεύξεις

1. Γενική εισαγωγή στο αντικείμενο της Ενότητας των Ραδιοζεύξεων-Φαινόμενα Διάδοσης (Ελεύθερη Διάδοση-Φαινόμενα Εδάφους-Φαινόμενα Ατμόσφαιρας)

2. Σχεδίαση και Εγκατάσταση Επίγειων Σταθερών Ζεύξεων Οπτικής Επαφής (ITU-R P.530)

3. Σχεδίαση και Εγκατάσταση Επίγειων Σταθερών Ζεύξεων Οπτικής Επαφής (ITU-R P.530)-Σχεδίαση και Εγκατάσταση Δορυφορικών Ζεύξεων (ITU-R P.618)

4. Σχεδίαση και Εγακατάσταση Ζεύξεων Κινητών Επικοινωνιών-Κάλυψη με Κελιά 

Θεματική Ενότητα Ραντάρ

1. Γενική εισαγωγή στο αντικείμενο της Ενότητας των Ραντάρ-Αρχές Λειτουργίας των Παλμικών Ραντάρ και των Ραντάρ Συνεχούς Κύματος.

2. Αρχές Λειτουργίας των ΜΤΙ Ραντάρ-Αρχές Λειτουργίας των Ραντάρ Συνεχούς Κύματος με διαμόρφωση Συχνότητας.

3. Αρχές Λειτουργίας των Ραντάρ Συνθετικού Παραθύρου (SAR)-Παραδείγματα Συστημάτων Ραντάρ Αεροπλοΐας και Ναυσιπλοΐας.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%. 

Ι. Γραπτή τελική εξέταση επί του θεωρητικού μέρους του μαθήματος (80%) που περιλαμβάνει:

- Επίλυση αριθμητικών προβλημάτων σχεδίασης

ΙΙ. Προαιρετική ατομική εργασία η οποία αφορά την επίλυση ενός προβλήματος (20%)

ΙΙΙ. Αξιολόγηση επί του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος (40%) ως εξής:

- Γραπτή εξέταση σε τέσσερεις κύκλους εργαστηριακών ασκήσεων 

- Αξιολόγηση Εργαστηριακών Εκθέσεων

- Αξιολόγηση Εργαστηριακών Project

- Προφορική αξιολόγηση κατά την διάρκεια των εργαστηριακών ασκήσεων

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. BALANIS, C.A., (2005), Κεραίες Ανάλυση και Σχεδίαση, Εκδόσεις ΙΩΝ.

2. KRAUS, J., (1998), Κεραίες, Εκδόσεις Τζιόλα.

3. ΚΑΨΑΛΗΣ, Χ., ΚΩΤΤΗΣ, Π., (2005), Κεραίες-Ασύρματες Ζεύξει, Εκδόσεις Τζιόλα.

4. ΦΥΚΙΩΡΗΣ, Ι.Γ., (1975), Εισαγωγή εις την θεωρία Κεραιών, Εκδόσεις Σελλούντος.

5. ΤΣΙΤΟΜΕΝΕΑΣ, Σ., (1997), Ραντάρ και ραδιοβοηθήματα, Σημειώσεις διδασκαλίας, ΤΕΙ Πειραιά, 1997.

6. ΜΑΡΚΟΠΟΥΛΟΣ, Δ., (2008), Ραντάρ και Ραδιοβοηθήματα, Εκδόσεις Ιων. 

7. Σημειώσεις Διδάσκοντα για το μάθημα.

8. Φυλλάδιο Εργαστηρίου.

Η/Ν ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΑ ΚΑΙ ΗΜΣ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην κατανόηση των αρχών λειτουργίας των βασικών αισθητήρων μη ηλεκτρικών μεγεθών, του τρόπου σύνδεσής τους με τα ηλεκτρονικά συστήματα ανάγνωσης μέσω των κυκλωμάτων προσαρμογής, της βαθμονόμησης και διακρίβωσης τους, καθώς και των πεδίων εφαρμογής τους. Το εκπαιδευτικό υλικό πλαισιώνεται με την μελέτη των παραγόντων οι οποίοι εισάγουν παρεμβολές στις μετρήσεις με αισθητήρες, των κατάλληλων η/ν κυκλωμάτων αναλογικο-ψηφιακής μετατροπής καθώς και του απαραίτητου λογισμικού ανάγνωσης των σχετικών η/ν συστημάτων. Το μάθημα υποστηρίζεται από κατάλληλα επιλεγμένες εργαστηριακές ασκήσεις αντίστοιχες των θεωρητικών ενοτήτων με σκοπό την πρακτική εξοικείωση των φοιτητών με το αντικείμενο του μαθήματος, αλλά και με την απόκτηση δεξιοτήτων ανάπτυξης απλών μετρητικών διατάξεων με αισθητήρες.   

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής είναι σε θέση να:

• επιλέξει τα κατάλληλα κυκλώματα προσαρμογής με σκοπό την μέτρηση φυσικών και άλλων μεγεθών μέσω αισθητήρων

• επιλέξει τα κατάλληλα κυκλώματα A/D με σκοπό την ανάγνωση των μετρήσεων αισθητήρων από αντίστοιχα ψηφιακά συστήματα ανάγνωσης και καταχώρησης δεδομένων

• να  εντοπίσει πιθανές παρεμβολές σε περιβάλλον μετρήσεων και να προτείνει τεχνικές περιορισμού τους

• αξιολογήσει τύπους αισθητήρων εξετάζοντας την αρχή λειτουργίας τους, τα κυκλώματα προσαρμογής, τα χαρακτηριστικά ακριβείας τους, τα δυναμικά χαρακτηριστικά τους, τα πεδία εφαρμογών τους καθώς και τις τεχνικές διακρίβωσής τους

• αναλύσει τα κυκλώματα προσαρμογής, τη μέθοδο διακρίβωσης και βαθμονόμησης καθώς και τις εφαρμογές των αισθητήρων βασικών φυσικών μεγεθών (θερμοκρασίας, μετατόπισης, δύναμης κλπ)

• χρησιμοποιεί συστήματα συλλογής δεδομένων μετρήσεων και να αναπτύσσει αντίστοιχες εφαρμογές σε περιβάλλον κλασσικού αλλά και γραφικού προγραμματισμού.

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Γενικά περί ηλεκτρονικών συστημάτων μετρήσεων. Περιβάλλον μετρήσεων, χαρακτηριστικά και εφαρμογές αισθητήρων. 

2. Θεωρία σφαλμάτων και μέθοδοι εκτίμησής τους – σύγχρονα εργαλεία λογισμικού. Αρχές ηλεκτρονικών οργάνων μέτρησης και συλλογής δεδομένων.

3. Ηλεκτρικός θόρυβος και παρεμβολές στα συστήματα μετρήσεων. Εσωτερικές και εξωτερικές πηγές παρεμβολών. Μέθοδοι μέτρησής τους και τρόποι αντιμετώπισης.

4. Βασικά η/ν κυκλώματα μετατροπής ηλεκτρικού μεγέθους σε συχνότητα (Χ→F)  

5. Αναλογικοί ψηφιακοί μετατροπείς (A/D), χαρακτηριστικά και διαθέσιμα κυκλώματα: Ανάλυση A/D διπλής κλίσης, κλιμακωτής προσέγγισης, διαδοχικών προσεγγίσεων, flash

6. Εισαγωγή στους αισθητήρες – ορολογίες – κατηγοριοποίηση – εφαρμογές – μέθοδοι ανάλυσης 

7. Θερμόμετρα:  θερμοζεύγη, RTD, thermistors, ημιαγωγικών ενώσεων, υπερύθρου

8. Αισθητήρια καταπόνησης  (strain gauge):  μέτρηση δύναμης- μέτρηση ροπής κάμψης – αντιστάθμιση θερμοκρασιακών μεταβολών - εφαρμογές 

9. Αισθητήρια θέσης ή μετατόπισης: – γραμμικά μεταβλητός διαφορικός μετασχηματιστής – σύνδεση πλάτη με πλάτη – σημείο αναφοράς – γραμμική περιοχή - εφαρμογές

10. Αισθητήριο με πλακίδιο Hall: μέτρηση ταχύτητα περιστροφής γραναζιού – εφαρμογή ως αισθητηρίου προσέγγισης 

11. Δυναμικά χαρακτηριστικά και χρονικές αποκρίσεις αισθητηρίων

12.  Σύγχρονα ηλεκτρονικά συστήματα μετρήσεων και συστήματα συλλογής δεδομένων μετρήσεων. 

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ι. Γραπτή τελική εξέταση επί του θεωρητικού μέρους του μαθήματος (60%) που περιλαμβάνει:

- Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

- Ερωτήσεις με σκοπό την ανάπτυξη θεωρητικών ζητημάτων 

- Επίλυση αριθμητικών προβλημάτων επί δεδομένων κυκλωμάτων τα οποία αφορούν μετρητικές διατάξεις

ΙΙ. Αξιολόγηση επί του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος (40%) ως εξής:

- Γραπτή εξέταση σε δύο κύκλους εργαστηριακών ασκήσεων 

- Αξιολόγηση ατομικών εργασιών

- Προφορική αξιολόγηση κατά την διάρκεια των εργαστηριακών ασκήσεων

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

 

1. ΣΤΑΘΟΠΟΥΛΟΣ, Ν., Μετρήσεις- Ηλεκτρονικά συστήματα μετρήσεων και αισθητήρια, Σημειώσεις διδασκαλίας, ΤΕΙ Πειραιά, 2012.

2. LANG, T.T., Ηλεκτρονικά συστήματα μετρήσεων, (μεταφρασμένο), Εκδ. Τζιόλα, Αθήνα, 1992.

3. ΠΕΤΡΙΔΗΣ, Β., Συστήματα μετρήσεων, Εκδ. Univ. Studio Press, 1992.

4. ΘΕΟΔΩΡΟΥ, Ν., Ηλεκτρονικές Μετρήσεις, Εκδ. Συμμετρία, Αθήνα 1997.

5. ΛΟΥΤΡΙΔΗΣ, Σ., Τεχνολογία μετρήσεων και αισθητήρων, Εκδ. ΙΩΝ

6. ΓΑΣΤΕΡΑΤΟΣ, Α., ΜΟΥΡΟΥΤΣΟΣ, Σ., ΑΝΔΡΕΑΔΗΣ, Ι., Τεχνολογία μετρήσεων και αισθητήρων, Εκδ. Τσότρας, 2013

7. ΚΑΛΟΒΡΕΚΤΗΣ Κ., ΚΑΤΕΒΑΣ Ν., Αισθητήρες Μέτρησης και Ελέγχου, Εκδ. Τζιόλα, 2013

8. ΠΑΚΤΙΤΗΣ, Σ., Ηλεκτρονικές μετρήσεις, Εκδ. Ιων, Αθήνα 1989.

9. GARDNER, J.W., Μικροαισθητήρες – αρχές και εφαρμογές, (μεταφρασμένο), Εκδ. Τζιόλα, Αθήνα 1994.

10. PALLΑS-ARENY, R. and WEBSTER, J.G., Sensors and signal conditioning, WILEY, 2001.

11. FRADEN, J., Handbook of modern sensors, AIP, 1996.

12. KULARATNA, N., Modern electronic test and measuring instruments, IEE series, 1996.

13. BENTLEY, J.P., Measurement systems, Longman, 1996.

14. Φυλλάδιο Εργαστηρίου.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΧΟΥ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στα πλαίσια του μαθήματος των Συστημάτων Ήχου διδάσκονται οι γνώσεις που αφορούν το ευρύ πεδίο των επιστημών του Ηχητικού και του Ακουστικού Μηχανικού, δηλαδή παραγωγή (και αναπαραγωγή), διάδοση, απόκτηση ηχητικών σημάτων και γενικά εφαρμογές του ήχου. Συγκεκριμένα διδάσκονται αντικείμενα που αφορούν τις επιστήμες Ακουστική Φυσική, Εφαρμοσμένη Ακουστική, Ηλεκτρακουστική, και Αρχιτεκτονική Ακουστική. Στόχος του μαθήματος είναι η εισαγωγική κάλυψη μιας ευρείας περιοχής των γνωστικών αντικειμένων με τα οποία μπορεί να ασχοληθεί ένας Ηχητικός/Ακουστικός Μηχανικός, προσφέροντας στους σπουδαστές τα βασικά εφόδια ώστε να μπορούν να εξελίξουν στο μέλλον μια επαγγελματική εξειδίκευση στο αντικείμενο του Ηχητικού/Ακουστικού Μηχανικού, το οποίο στην Ελλάδα γενικά καλύπτουν Ηλεκτρονικοί ή Μηχανολόγοι Μηχανικοί.

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές αναμένεται να είναι ικανοί:

• Να γνωρίζουν και κατανοούν τι είναι ήχος και ηχητικά κύματα, 

• Να γνωρίζουν, διακρίνουν και κατηγοριοποιούν τα φαινόμενα που διέπουν την ακουστική ανοικτών και κλειστών χώρων, και να μπορούν να αναλύσουν και να σχεδιάσουν βασικές παραμέτρους της ηχητικής συμπεριφοράς των δεύτερων,

• Να εκτελέσουν μετρήσεις ήχου / θορύβου, να αποτιμήσουν το αποτέλεσμα και να χαρακτηρίσουν χώρους και πηγές ανάλογα,

• Να κατανοούν τις αρχές λειτουργίας ηλεκτρακουστικών διατάξεων και συστημάτων, και να τις εφαρμόζουν ώστε να τα διακρίνουν και κατηγοριοποιούν,

• Να εκτελέσουν μετρήσεις ηλεκτρακουστικών συστημάτων, να ερμηνεύουν και αποτιμούν τα αποτελέσματα, και να χαρακτηρίζουν τα συστήματα,

• Να διακρίνουν τις επιδράσεις του θορύβου στον άνθρωπο, να γνωρίζουν τη νομοθεσία σχετικά με το θόρυβο (Άνθρωπος και Θόρυβος), να αντιστοιχούν την σχετική νομοθεσία σε ρεαλιστικά προβλήματα θορύβου και να εξάγουν συμπεράσματα που οδηγούν σε λήψη αποφάσεων / μέτρων προστασίας.

Λέξεις κλειδιά: Ήχος, Θόρυβος, Στάθμη Ήχου, Ηχεία, Μικρόφωνα, Ακουστική χώρων, Απορρόφηση Αντήχηση.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Ι. Θεωρητικό Μέρος

1. Εισαγωγή, Αντικείμενο του μαθήματος, ο Ήχος

Αντικείμενο του μαθήματος, επιστήμες που ασχολούνται με την παραγωγή (και αναπαραγωγή), διάδοση, απόκτηση, και γενικά εφαρμογές του ήχου, ήχος στη διάρκεια της Ιστορίας, τι είναι ήχος; 

2. Εισαγωγή, Αντικείμενο του μαθήματος, ο Ήχος

Ελαστικά κύματα, ήχος και θόρυβος, βασικά χαρακτηριστικά μεγέθη των ηχητικών κυμάτων, συστημική προσέγγιση του ήχου, ταχύτητα του ήχου, κυματική φύση του ήχου, κυματική εξίσωση, επίπεδα και σφαιρικά κύματα, ειδική ακουστική εμπέδηση, στάσιμα κύματα –εφαρμογή στους ακουστικούς σωλήνες.

3. Μέτρηση του Ήχου 1

Ακουστική πίεση – επαλληλία ακουστικών κυμάτων, η συχνότητα του ήχου, ζώνες συχνοτήτων, προτυποποιημένες οκτάβες και υποδιαιρέσεις, ενέργεια-πυκνοτητα ενέργειας ακουστικού κύματος, ένταση του ήχου, σχέση έντασης-ηχητικής πίεσης, ακουστική ισχύς πηγής, 

4. Μέτρηση του Ήχου 2

Σχέση έντασης ήχου- πυκνότητας ηχητικής ενέργειας, ηχητικές στάθμες (levels), μέτρηση σε Decibel, ισοδύναμη στάθμη θορύβου, σχέση στάθμης πίεσης-ένταση-ισχύος, η πρόσθεση των dB, φάσματα του ήχου, φασματικές στάθμες θορύβου, φίλτρα A,B,C, είδη ήχων και θορύβων, λευκός και ροζ θόρυβος.

5. Ακουστική Ανοικτών Χώρων 1

Ανάκλαση - διάδοση - απορρόφηση και διάχυση του ήχου / Κυματική θεώρηση / Γεωμετρική θεώρηση. Ισοφασικές επιφάνειες, διευθύνσεις (ακτίνες) διάδοσης, αρχή του Huygens, περίθλαση του ήχου, αλληλεπίδραση, συμβολή και πόλωση ηχητικών κυμάτων, 

6. Ακουστική Ανοικτών Χώρων 2

Απορρόφηση του ήχου από υλικά, συντελεστής απορρόφησης, στατιστικός συντελεστής απορρόφησης, συντελεστής απορρόφησης κατά Sabine, πορώδη ηχοαπορροφητικά υλικά, απορροφητικά τύπου μεμβράνης, συντονιστής (ή συνηχητής) Helmholtz, διάτρητες επιφάνειες, διαχυτές ήχου, 

7. Ακουστική Ανοικτών Χώρων 3

Εξασθένηση του ήχου λόγω απορρόφησης από το μέσο διάδοσης, λόγω μετεωρολογικών συνθηκών, φαινόμενο Doppler-Fizzeau, εκπομπή από πηγές διαφορετικής γεωμετρίας, επίδραση του εδάφους στη διάδοση, ηχομείωση από απορρόφηση από τα φυτά, ηχομείωση από φράγματα.

8. Ακουστική Κλειστών Χώρων 1

Διάκριση χώρων σε μικρούς και μεγάλους, Ακουστική μικρών χώρων: παράλληλοι τοίχοι, ορθογώνιοι χώροι, στάσιμα κύματα, τρόποι ταλάντωσης, Ακουστική μεγάλων χώρων: κριτήρια «καλής ακουστικής χώρου», ηχώ, φαινόμενο Haas, πολλαπλή ηχώ, χρωματισμός, ηχητική συγκέντρωση, 

9. Ακουστική Κλειστών Χώρων 2

Προσεγγιστικοί στατιστικοί τύποι ακουστικής κλειστών χώρων, απορρόφηση δωματίου, μέσος συντελεστής απορρόφησης, συντελεστής μείωσης θορύβου, ένταση διάχυτου ήχου, πυκνότητα διάχυτης ενέργειας, μέση ελεύθερη διαδρομή, αντήχηση, διάχυτο ηχητικό πεδίο, χρόνος αντήχησης, υπολογισμός της αντήχησης σε μεγάλους χώρους, μοντέλα Sabine και Norris – Eyring, 

10. Ακουστική Κλειστών Χώρων 3

Πολύ μεγάλοι χώροι, χώροι που συγκοινωνούν, μη-ομοιόμορφη απορρόφηση, επίδραση της αντήχησης στην ομιλία, μέτρα καταληπτότητας ομιλίας, μουσικής, συνιστώμενοι χρόνοι αντήχησης, 

11. Ακουστική Κλειστών Χώρων 4

Διάδοση σε μεγάλους χώρους: διάδοση πάνω από ανακλώσες επιφάνειες-μέθοδος των εικόνων, κρίσιμη απόσταση, σταθερά χώρου, ακουστικό κέρδος του χώρου, κοντινό πεδίο, μακρινό πεδίο, αντηχητικό πεδίο, Αρχές αρχιτεκτονικής ακουστικής σχεδίασης μεγάλων χώρων.

12. Θόρυβος και Άνθρωπος, Νομοθεσία Σχετικά με το Θόρυβο 1

Επιπτώσεις του θορύβου στην ακοή και άλλες παθολογικές επιδράσεις, επιτρεπτά όρια θορύβου, Ιστορία της σχετικής νομοθεσίας θόρυβος στην κατοικία, θόρυβος στην εργασία, δόση θορύβου, 

13. Θόρυβος και Άνθρωπος, Νομοθεσία Σχετικά με το Θόρυβο 1

Ηχοέκθεση, δείκτες θορύβου και ηχοέκθεσης, ηχητική ρύπανση, μονάδες μέτρησης θορύβου και ηχορύπανσης, Ελληνική νομοθεσία, Κοινοτική νομοθεσία, Κοινοτική Οδηγία 2003/10/EU.

ΙΙ. Εργαστηριακό Μέρος

Το εργαστήριο των Συστημάτων Ήχου ασχολείται κυρίως με τη μελέτη της Εφαρμοσμένης Ακουστικής, της Ψυχοακουστικής, της Αρχιτεκτονικής Ακουστικής και της Ηλεκτρακουστικής, μέσα από κατάλληλες ασκήσεις:

Άσκηση 1η : Κρουστικές αποκρίσεις ηλεκτρονικών συστημάτων

Άσκηση 2η : Κρουστικές αποκρίσεις ηλεκτρακουστικών συστημάτων

Άσκηση 3η : Προσδιορισμός φασικών χαρακτηριστικών ηχείων και ακουστικού κέντρου μεγαφώνων σε ηχεία.

Άσκηση 4η : Ηλεκτρικά ισοδύναμα & ανάλογα μεγαφώνων, ηχείων

Άσκηση 5η : Μετρήσεις παραμόρφωσης και θορύβου ηλεκτρακουστικών συστημάτων

Άσκηση 6η : Κρουστική απόκριση δωματίου

Άσκηση 7η : Αντήχηση και ακουστικές παράμετροι δωματίου

Άσκηση 8η : Μέτρηση και ανάλυση θορύβου με βαθμονομημένο μικρόφωνο

Άσκηση 9η : Σχεδίαση και χαρακτηρισμός ενεργού crossover 2 δρόμων με τη βοήθεια FPAA

Άσκηση 10η : Ακουομέτρηση, μέτρηση αντίληψη στάθμης ήχων, μετρήσεις με βάση το όριο ακουστότητας

Άσκηση 11η : Φαινόμενο ηχητικής συγκάλυψης (masking effect), μέτρηση διαφοράς αμφιωτικής ηχητικής συγκάλυψης (binaural masking level difference).

Άσκηση 12η : Μελέτη αντικειμενικών ψυχοακουστικών μεγεθών.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του ιδρύματος ως 0.60 X βαθμός θεωρητικού μέρους + 0.40 Χ βαθμός εργαστηριακού μέρους.

ΙΙ. Η βαθμολογία του θεωρητικού μέρους του μαθήματος προκύπτει κατά 80% από την τελική γραπτή εξέταση και κατά 20% από ασκήσεις ή εργασίες ή πρόοδο που θα δίνονται / ζητούνται κατά τη διάρκεια του εξαμήνου.

ΙΙΙ. Η βαθμολογία του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος προκύπτει ως ο μέσος όρος όλων των επιμέρους βαθμών των ασκήσεων που έχουν διεξαχθεί με επιτυχία. 

Ο επιμέρους βαθμός κάθε άσκησης προκύπτει από το βαθμό της επί τόπου εξέτασης ή το βαθμό της επί τόπου εξέτασης και της εργαστηριακής αναφοράς, όπου έχει ζητηθεί τέτοια, ως 0.6 Χ βαθμός επί τόπου εξέτασης + 0.4 Χ βαθμός εργασίας.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. ΣΚΑΡΛΑΤΟΣ, Δ., Εφαρμοσμένη Ακουστική, Πάτρα 2008, Εκδ. Γκότσης, ISBN: 960-87710-1-3 (διανέμεται στους φοιτητές κατ' επιλογή)

2. ALTON EVEREST, F., Εγχειρίδιο Ακουστικής (μεταφρασμένο), Εκδ. Τζιόλα. Θεσ/νίκη, 1999, ISBN: 960-7219-67-8. (διανέμεται στους φοιτητές κατ' επιλογή)

3. ΜΟΥΡΤΖΟΠΟΥΛΟΣ, Ι., Ψηφιακή Τεχνολογία Ήχου, Πάτρα, 1993, Εκδ. Παν. Πατρών

4. ΠΑΠΑΝΙΚΟΛΑΟΥ, Γ., Ηλεκτρακουστική, Θεσ/νίκη, 1985, Εκδ. UNIVERSITY STUDIO PRESS 

5. ΣΠΥΡΙΔΗΣ, Χ., Στοιχεία Ηλεκτρακουστικής,, Θεσ/νίκη, 1989, Εκδ. Υπηρεσίας Δημοσιευμάτων ΑΠΘ

6. ΚΟΥΛΟΥΡΗΣ, Κ., ΠΕΤΡΙΔΗΣ, Α, Ηχοτεχνία, Τόμοι Ι και ΙΙ, Αθήνα 2003, Εκδ. ΙΩΝ.

7. Σημειώσεις Μαθήματος

8. Φυλλάδιο Εργαστηρίου. 

ΟΠΤΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην κατανόηση των αρχών λειτουργίας ενός συστήματος επικοινωνιών βασισμένο στο οπτικό μέσον των οπτικών ινών. Συγκεκριμένα αναλύονται οι βασικές δομικές μονάδες ενός παρόμοιου συστήματος και κυρίως το μέσον (οπτική ίνα), ο πομπός (laser ημιαγωγού) και ο δέκτης (φωτοδίοδος PIN). Στόχος του μαθήματος είναι επίσης η κατανόηση της λειτουργίας των οπτικών εξαρτημάτων τα οποία είναι απαραίτητα σε ένα οπτικό δίκτυο όπως οι οπτικοί συζεύκτες, τα οπτικά φίλτρα, οι οπτικοί ενισχυτές και οι διαμορφωτές. Με βάση τις προαναφερόμενες γνώσεις είναι δυνατή η μελέτη βασικών τοπολογιών δικτύων οπτικών ινών όπως σημείου προς σημείο, αστέρα, δακτυλίου και αρτηριών. Στα πλαίσια αυτά γίνεται μελέτη του ισολογισμού ισχύος και των δυνατοτήτων μετάδοσης υψηλού ρυθμού δεδομένων, ενώ παράλληλα μελετώνται και τα σύγχρονα συστήματα μετάδοσης με πολυπλεξία σε μήκη κύματος.   

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής αναμένεται να είναι σε θέση να:

• παρουσιάσει τις αρχές και τα χαρακτηριστικά λειτουργίας μιας οπτικής ζεύξης

• επεξηγήσει τα χαρακτηριστικά διάδοσης σε οπτικές ίνες.

• επεξηγήσει τα βασικά χαρακτηριστικά των οπτικών πομπών και των οπτικών δεκτών

• περιγράψει την αρχή λειτουργίας και χρήσης των οπτικών εξαρτημάτων δικτύων όπως οπτικών συζευκτών, φίλτρων, ενισχυτών και διαμορφωτών

• αναλύσει τις τοπολογίες των δικτύων οπτικών ινών (σημείου προς σημείο, αστέρα, δακτυλίου και αρτηριών)

• υπολογίσει το ισοζύγιο οπτικής ισχύος σε μια ζεύξη, για οποιαδήποτε τοπολογία και να εκτιμήσει την δυνατότητα λειτουργίας στα πλαίσια συγκεκριμένων προδιαγραφών.

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Ενημέρωση – γενική εισαγωγή στο αντικείμενο του μαθήματος.

2. Γεωμετρική οπτική – οπτικοί κυματοδηγοί και ηλεκτρομαγνητική προσέγγιση του προβλήματος της διάδοσης μέσω κυματοδηγούμενων ρυθμών.

3. Ρυθμοί διάδοσης σε επίπεδους κυματοδηγούς- διαγράμματα διασποράς.

4. Οπτικές ίνες – κατασκευή – ρυθμοί διάδοσης – διαγράμματα διασποράς.  

5. Χαρακτηριστικά διάδοσης σε ίνες – εξασθένιση – διασπορά – μονότροπες και πολύτροπες ίνες – ίνες με βαθμωτή κατανομή του δείκτη διάθλασης - ίνες DCF και DSF 

6. Οπτικές Πηγές – laser ημιαγωγού και οπτικοί δέκτες – φωτοδίοδοι PIN 

7. Οπτικοί συζεύκτες δικωνικής εκλεπτυνσης και διαχωριστές – οπτικά φίλτρα Fabry-Perot

8. Οπτικοί διαμορφωτές (άμεσοι και εξωτερικοί) – Οπτικοί ενισχυτές (SOA και EDFA)

9. Ζητήματα θορύβου στον οπτικό δέκτη, τοπολογίες

10. Τοπολογίες, point to point – αστέρα – δακτυλίου και αρτηρίας (ανάλυση ισολογισμού ισχύος και διασποράς), συστήματα WDM

11. Ασκήσεις ανάλυσης και υπολογισμών για τοπολογίες οπτικών δικτύων.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ι. Γραπτή τελική εξέταση επί του θεωρητικού μέρους του μαθήματος (60%) που περιλαμβάνει:

- Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

- Ερωτήσεις με σκοπό την ανάπτυξη θεωρητικών ζητημάτων 

- Επίλυση αριθμητικών προβλημάτων τοπολογιών οπτικών δικτύων με συγκεκριμένες προδιαγραφές

 

ΙΙ. Αξιολόγηση επί του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος (40%) ως εξής:

- Γραπτή εξέταση σε δύο κύκλους εργαστηριακών ασκήσεων 

- Αξιολόγηση ατομικών εργασιών

- Προφορική αξιολόγηση κατά την διάρκεια των εργαστηριακών ασκήσεων

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

-Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

1. GREEN, P., Δίκτυα οπτικών ινών, (μεταφρασμένο) Εκδ. Παπασωτηρίου, Αθήνα 1994.

2. ΠΑΓΙΑΤΑΚΗ, Γ.Κ., Ινοοπτικές επικοινωνίες, Εκδ. Τζιόλα, Θεσσαλονίκη 2004.

3. OYZOYNOΓΛΟΥ, Ν., Τηλεπικοινωνίες Οπτικών Ινών, Εκδ. Συμεών, Αθήνα 1990.

4. SINGH, J., Οπτοηλεκτρονική (μεταφρασμένο), Εκδ. Τζιόλα, Αθήνα 1998.

5. AGRAWAL, G.P. Συστήματα επικοινωνιών με οπτικές ίνες (μεταφρασμένο) Εκδ. Τζιόλα, Θεσσαλονίκη 1997.

6. SENIOR, J., Optical fiber communications, Prentice Hall 1992.

7. HUNSPERGER, R.G., Integrated optic: theory and technology, Springer – Verlag 1991.

8. GOWAR, J., Optical communication systems, Prentice Hall 1993.

9. CHEO, P., Fiber optics and optoelectronics, Prentice Hall 1990.

10. PALAIS, J.C., Fiber optics communications Prentice Hall 2005.

11. RAMASWAMI, R. and SIVARAJAN, K., Optical Networks

12. ΣΤΑΘΟΠΟΥΛΟΣ, Ν., Οπτικές επικοινωνίες, Σημειώσεις διδασκαλίας, ΤΕΙ Πειραιά, 2007.

13. Φυλλάδιο Εργαστηρίου.

ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ VLSI

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα Μικροηλεκτρονική - VLSI είναι εισαγωγικό στην τεχνολογία VLSI και τα ολοκληρωμένα κυκλώματα και έχει ως κύριους στόχους:

• την εξοικείωση με τις μεθοδολογίες σχεδίασης CMOS ολοκληρωμένων κυκλωμάτων

• την εισαγωγή στις διαδικασίες υλοποίησης ολοκληρωμένων κυκλωμάτων στη βιομηχανία της μικροηλεκτρονικής

• την κατανόηση της εξέλιξης των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων μέσα από την παρουσίαση διαφορετικών μεθοδολογιών λογικής σχεδίασης

• την κατανόηση της λειτουργίας και των βασικών παραμέτρων που επηρεάζουν την απόδοση των λογικών στοιχείων που απαρτίζουν τα ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα

• την εξοικείωση με την τεχνική πλήρους φυσικού σχεδιασμού (full-custom layout) λογικών πυλών και απλών μονάδων με χρήση εργαλείου σχεδιασμού ολοκληρωμένων κυκλωμάτων σε υπολογιστή.

 

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια αναμένεται να είναι σε θέση να:

• κατανοεί και να περιγράφει τις βασικές αρχές λειτουργίας των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και της διαδικασίας κατασκευής τους με τεχνολογία CMOS.

• γνωρίζει και να χρησιμοποιεί εργαλεία λογισμικού για τη σχεδίαση σε λογικό και φυσικό επίπεδο και την εξομοίωση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.

• αναλύει, συνθέτει και σχεδιάζει απλά ολοκληρωμένα κυκλώματα σε επίπεδο φυσικού σχεδιασμού (layout).

Περιεχόμενο Μαθήματος

Τα αντικείμενα που καλύπτονται στα πλαίσια του μαθήματος είναι:

• Εισαγωγή στο σχεδιασμό και τις αρχιτεκτονικές ολοκληρωμένων κυκλωμάτων πολύ μεγάλης κλίμακας ολοκλήρωσης (VLSI).

• Μεθοδολογίες και εργαλεία σχεδιασμού ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.

• Φυσικός σχεδιασμός (layout) και διαδικασίες υλοποίησης ολοκληρωμένων κυκλωμάτων CMOS.

• Ανάλυση του αντιστροφέα CMOS, και βασικών και σύνθετων λογικών πυλών.

• Οικογένειες στατικών και δυναμικών πυλών.

• Ακολουθιακή λογική, καταχωρητές και flip-flops.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ι. Γραπτή τελική εξέταση επί του θεωρητικού μέρους του μαθήματος που περιλαμβάνει επίλυση ασκήσεων και προβλημάτων διαβαθμισμένης δυσκολίας. Σε κάθε ερώτημα αναφέρονται οι μονάδες που αξιολογείται. Η εξεταστέα ύλη του μαθήματος ανακοινώνεται στην αρχή του εξαμήνου στην ιστοσελίδα του μαθήματος και οι φοιτητές μπορούν να έχουν κατά τη διάρκεια της εξέτασης οποιοδήποτε σχετικό βιβλίο.

ΙΙ. Αξιολόγηση επί του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος:

- Γραπτή ή/και προφορική αξιολόγηση κατά τη διάρκεια εκτέλεσης της κάθε εργαστηριακής άσκησης (20%)

- Βαθμολόγηση σε ατομική ή ομαδική εργασία ανά άσκηση (80%)

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος σύμφωνα με τον εσωτερικό κανονισμό του ΤΕΙ υπολογίζεται ως 0,6xΘ + 0,4xE

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1. J. RABAEY, A. CHANDRAKASAN, B. NIKOLIC, Ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα - μια σχεδιαστική προσέγγιση, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, Αθήνα, 2006. (Aγλική έκδ.:"Digital Integrated Circuits, A Design Perspective", 2nd Ed.)

2. N. WESTE, D. HARRIS, Σχεδίαση Ολοκληρωμένων Συστημάτων CMOS VLSI, Eκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα 2011. (Αγγλική έκδ. "CMOS VLSI Design: A Circuits and Systems Perspective, 4/E, Addison-Wesley, 2011).

3. S.Μ. KANG, Υ. LEBLEBICI, Ανάλυση & Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων CMOS, Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσ/νίκη 2007. (Αγγλική έκδ. "CMOS Digital Integrated Circuits: Analysis and Design", McGraw-Hill, 2003).

4. Ε. Κυριάκης – Μπιτζάρος, Φυλλάδιο Εργαστηριακών Ασκήσεων, 2010.

7o Εξάμηνο

ΔΙΚΤΥΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:

• Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη (κύρια μέθοδος)

• Εξ αποστάσεως εκπαίδευση (επικουρική μέθοδος)

Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 3, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  6
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα στοχεύει να δώσει στους φοιτητές τις απαραίτητες γνώσεις πάνω στον τρόπο λειτουργίας των δικτύων δεδομένων υπολογιστικών συστημάτων. Το μάθημα έρχεται να καλύψει θεωρητικά και πρακτικά θέματα τα οποία σχετίζονται με τον τρόπο με τον οποίο τα υπολογιστικά συστήματα διασυνδέονται μεταξύ τους για να ανταλλάξουν πληροφορίες, τον τρόπο οργάνωσής τους στα πλαίσια ενός παγκόσμιου δικτύου, αρχιτεκτονικές και πρωτόκολλα τα οποία χρησιμοποιούνται για την ασφαλή ανταλλαγή δεδομένων, και τη χρήση εφαρμογών πάνω από δίκτυα. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στα δίκτυα δεδομένων πάνω από το πρωτόκολλο IP και στο διαδίκτυο.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια αναμένεται να είναι σε θέση να

1. Κατανοεί τον τρόπο λειτουργίας και οργάνωσης των δικτύων Η/Υ και τη χρήση εφαρμογών πάνω από αυτά, τα διακρίνει και τα κατηγοριοποιεί ανάλογα με την τεχνολογικό τους επίπεδο,

2. Γνωρίζει και χρησιμοποιεί με επιδεξιότητα τα εργαλεία λογισμικού και προσομοίωσης για την δημιουργία και διαχείριση τοπικών δικτύων, τη σύνδεση υπολογιστών στο διαδίκτυο, 

3. Γνωρίζει, μπορεί να εξηγήσει και να περιγράψει με διαγράμματα τον τρόπο λειτουργίας των πλέον διαδεδομένων πρωτοκόλλων του διαδικτύου, τα χρησιμοποιεί για να συνθέσει δίκτυα σε επίπεδο προσομοίωσης και να αναλύσει τις παραμέτρους λειτουργίας τους,

4. Αναλύει δικτυακά πρωτόκολλα και προγραμματίζει και ρυθμίζει δικτυακές παραμέτρους υπολογιστικών συστημάτων και συστημάτων δρομολόγησης πληροφορίας, χρησιμοποιώντας τα εργαλεία ανάλυσης και ρύθμισης που έχει διδαχθεί,

5. Αναλύει και υπολογίζει τα βασικά χαρακτηριστικά επικοινωνίας υπολογιστικών συστημάτων πάνω από ένα τοπικό δίκτυο βασισμένο σε πρωτόκολλα διαδικτύου, και του τρόπου διασύνδεσης μεταξύ τους και με το δημόσιο διαδίκτυο,

6. Λαμβάνει μετρήσεις και ερμηνεύει τα αποτελέσματα μετρήσεων πάνω σε δίκτυα και αξιολογεί συγκριτικά εναλλακτικές τεχνικές λύσεις, οδηγούμενος έτσι σε λήψη αποφάσεων για την ενδεδειγμένη υλοποίηση,

7. Εργάζεται μόνος/η του/της ή συνεργάζεται σε ομάδα, πάνω στην αντιμετώπιση ρεαλιστικών προβλημάτων σε θέματα εγκατάστασης και συντήρησης δικτύων υπολογιστών, και ανάλυσης πληροφορίας που διακινείται στο διαδίκτυο πάνω από δημοφιλή πρωτόκολλα.

Λέξεις κλειδιά: Δικτύωση Υπολογιστών, Μετάδοση πληροφορίας, Διαδίκτυο, Δίκτυα πακέτων, Πρωτόκολλα.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Ενότητα 1. Εισαγωγή στα δίκτυα Η/Υ, τα πρωτόκολλα και τη μεταφορά πληροφορίας

Βασικές αρχές διασύνδεσης υπολογιστών και μετάδοσης δεδομένων, αρχιτεκτονικές διασύνδεσης υπολογιστικών συστημάτων, πρωτόκολλα και διαστρωματοποιημένη ανοικτή αρχιτεκτονική πρωτοκόλλων, υπηρεσίες και δικτυακές εφαρμογές, δίκτυα πακέτων.

Ενότητα 2. Διαδίκτυο: οργάνωση, λειτουργία του, και πρόσβαση σε αυτό

Παρουσίαση του Διαδικτύου, των αρχών ελέγχου και λειτουργίας του, της ιστορίας του, της οργάνωσής του, παρουσίαση του δικτύου κορμού και του δικτύου πρόσβασης, και των πρωτοκόλλων του με αναφορά στη διαστρωματοποιημένη αρχιτεκτονική.

Ενότητα 3. Εφαρμογές, υπηρεσίες και παγκόσμιος ιστός

Παρουσίαση του στρώματος εφαρμογής στο διαδίκτυο, και βασικών εφαρμογών και των πρωτοκόλλων τους (HTTP, FTP, SMTP, POP/IMAP), μοντέλα υπηρεσιών δίκτυα ομότιμων κόμβων, παρουσίαση λειτουργίας του παγκόσμιου ιστού..

Ενότητα 4. Μετάδοση δεδομένων από το στρώμα μεταφοράς

Βασικές αρχές λειτουργίας του στρώματος μεταφοράς στο διαδίκτυο, αξιόπιστη και επιβεβαιωμένη μεταφορά δεδομένων, TCP, UDP, sockets, έλεγχος ροής και συμφόρησης.

Ενότητα 5. Δρομολόγηση πληροφορίας στα δίκτυα πακέτων και στο διαδίκτυο

Βασικές αρχές δρομολόγησης σε δίκτυα πακέτων, εικονικά κυκλώματα, ATM, Frame Relay, X25, δρομολόγηση από άκρο σε άκρο στο διαδίκτυο, αλγόριθμοι εύρεσης συντομότερης διαδρομής σε δίκτυα IP.

Ενότητα 6. Δημιουργία δικτύων και υποδικτύων σε περιβάλλον πρωτοκόλλου IP

Διευθυνσιοδότηση, μάσκες, υποδίκτυα, οργάνωση υπολογιστών σε αυτά, IPv4, IPv6,NAT..

Ενότητα 7. Μετάδοση πληροφορίας στο στρώμα διασύνδεσης

Διευθυνσιοδότηση στο στρώμα διασύνδεσης δεδομένων, μετάδοση πληροφορίας από σημείο σε σημείο, το πρωτόκολλο ARP, εικονικά τοπικά δίκτυα.

Ενότητα 8. Ασφάλεια δεδομένων και επιθέσεις στα δίκτυα

Επιθέσεις στο διαδίκτυο, προβλήματα και κίνδυνοι, αντιμετώπισή τους, συστήματα ανίχνευσης και αντιμετώπισης επιθέσεων, κρυπτογράφηση και συστήματα προστασίας ιδιωτικότητας και πιστοποίησης χρηστών με χρήση τεχνικών δημόσιου-ιδιωτικού κλειδιού.

Ενότητα 9. Μετάδοση πολυμέσων στο διαδίκτυο

Μετάδοση πολυμεσικής πληροφορίας στο διαδίκτυο, κωδικοποίηση πολυμέσων προσαρμοσμένη στη ροή δεδομένων, τεχνικές προσαρμοζόμενης μετάδοσης video.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του ιδρύματος, ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει ως ο σταθμισμένος μέσος: 0,60 x βαθμός θεωρητικού μέρους + 0,40 x βαθμός εργαστηριακού μέρους.

Για το θεωρητικό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται με τη λήξη των διαλέξεων και περιλαμβάνουν γραπτή εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται στα Ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

• Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.

• Σχεδίαση ή/και ανάλυση τρόπου διασύνδεσης υπολογιστικών συστημάτων και συστημάτων δρομολόγησης πληροφορίας 

• Επίλυση προβλημάτων σχετικών με θέματα μετάδοσης πληροφορίας και δρομολόγησης δεδομένων.

• Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας

Για τον τελικό βαθμό στη θεωρία, λαμβάνεται υπόψη και η συμμετοχή των φοιτητών στην εκπαιδευτική διαδικασία, με συνεισφορά έως 10% στον τελικό βαθμό. 

Για το εργαστηριακό μέρος οι εξετάσεις πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων και με την ολοκλήρωση των εργαστηριακών ασκήσεων, πραγματοποιούνται στα Ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

Ι. Ενδιάμεση αξιολόγηση (50%) μέσω τριών προόδων (στο εργαστήριο και με χρήση Η/Υ) κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων σε θεματικές ενότητες του μαθήματος οι οποίες καλύπτουν:

• Θέματα ανάλυσης πρωτοκόλλων

• Προγραμματισμό σε χρήση πρωτοκόλλων διαδικτύου για ανταλλαγή πληροφοριών από άκρο σε άκρο.

• Σχεδιασμό δικτύου και προγραμματισμό δικτυακού εξοπλισμού σε περιβάλλον εξομοιωτή.

ΙΙ. Συνολική αξιολόγηση (50%) με χρήση μίας από τις δύο παρακάτω εναλλακτικές:

1. Τελική εξέταση (στο εργαστήριο και με χρήση Η/Υ) στην ύλη των τριών προηγούμενων ενοτήτων

2. Υλοποίηση και παρουσίαση ατομικής ή ομαδικής εργασίας κλιμακούμενης δυσκολίας.

Η επανεξέταση του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος, για όσους έχουν παρακολουθήσει επαρκώς το εργαστήριο αλλά χωρίς να έχουν λάβει προβιβάσιμο βαθμό, γίνεται με έναν τους δύο παραπάνω τρόπους μετά από επιλογή του υπεύθυνου του εργαστηρίου, και με τη βαθμολογία σε κάθε τρόπο εξέτασης να μετράει στο 100% του τελικού βαθμού του εργαστηριακού μέρους.

Ως επαρκής παρακολούθηση του εργαστηρίου, ορίζεται η παρουσία σε 80% των εργαστηριακών μαθημάτων και η επιτυχής εξέταση σε τουλάχιστον 1/3 των εργαστηριακών ενοτήτων, ή στην τελική εξέταση.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. James F. Kurose - Keith W. Ross, Δικτύωση Υπολογιστών, 6η Έκδοση, εκδ. Γκιούρδας, Αθήνα (μεταφρ.)

2. Andrew Tanenbaum, Wetherall, Δίκτυα Υπολογιστών, 5η Αμερικανική έκδοση, Εκδ. Κλειδάριθμος, Αθήνα (μεταφρ.)

3. Douglas E. Comer, Δίκτυα και διαδίκτυα υπολογιστών και εφαρμογές τους στο Internet, 6η Έκδοση, Eκδ. Κλειδάριθμος, Αθήνα (μεταφρ.)

4. Monteiro, J. M., Cruz, R. S., Patrikakis, C. Z., Papaoulakis, N. C., Calafate, C. T., & Nunes, M. S. (2013). Peer-to-Peer Video Streaming. In R. Farrugia, & C. Debono (Eds.), Multimedia Networking and Coding (pp. 254-313). Hershey, PA: Information Science Reference. doi:10.4018/978-1-4666-2660-7.ch010.

5. Charalampos Z. Patrikakis, Angelos- Christos Anadiotis, Penetrating with DDoS Attacks, (διαθέσιμο στο διαδίκτυο: http://pentestmag.com ), PenText Magazine, vol2 no 5, Aug 2012, pp [16-22].

6. Pendegraft, N. (2003). The TCP/IP Game. In T. McGill (Ed.), Current Issues in IT Education (pp. 117-124). Hershey, PA: IRM Press. doi: 10.4018/978-1-93177-753-7. ch009.

ΚΙΝΗΤΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΚΑΙ ΤΗΛ/ΚΑ ΔΙΚΤΥΑ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 4, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  7
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σε ότι αφορά τη θεματική ενότητα των Κινητών Επικοινωνιών, ο στόχος του μαθήματος είναι η διδασκαλία της αρχιτεκτονικής των δικτύων GSM-GPRS-3G WCDMA-4G LTE, 802.11 WLAN, της λειτουργικής σημασίας των διαδικασιών και των παραμέτρων της αρχιτεκτονικής πρωτοκόλλου των αντίστοιχων ασύρματων διεπαφών καθώς και η εισαγωγή σε διαδικασίες σχεδίασης, διαχείρισης & υποστήριξης (planning, operation & maintenance) των σχετικών δικτύων.

Σε ότι αφορά τη θεματική ενότητα των Τηλεπικοινωνιακών Δικτύων ο στόχος του μαθήματος είναι η διδασκαλία της αρχιτεκτονικής των ψηφιακών δικτύων φωνής και δεδομένων, της λειτουργικής σημασίας των διαδικασιών και των παραμέτρων βασικών πρωτοκόλλων (σηματοδοσία συνδρομητικής βαθμίδας και κορμού, MAC, IP) καθώς και η εισαγωγή σε διαδικασίες σχεδίασης, διαχείρισης & υποστήριξης (planning operation & maintenance) των δικτύων ψηφιακής τηλεφωνίας και δικτύων δεδομένων.

Με την ολοκλήρωση της θεματικής ενότητας των Κινητών Επικοινωνιών, αναμένεται ο φοιτητής/τρια να είναι σε θέση να:

1. Κατανοεί τη λειτουργική σημασία της αρχιτεκτονικής των δικτύων κινητών-ασύρματων επικοινωνιών GSM-GPRS-3G WCDMA-4G LTE, 802.11 WLAN και των βασικών πρωτοκόλλων τους, 

2. Τα διακρίνει και τα κατηγοριοποιεί ανάλογα με την τεχνολογική τους «γενιά» και τις υπηρεσίες που προσφέρει το καθένα,

3. Εφαρμόζει ορθά μεθόδους και διαδικασίες σχεδίασης, διαχείρισης & υποστήριξης (operation & maintenance) των GSM δικτύων, σε τυπικές περιπτώσεις και καταστάσεις,

4. Αναλύει πλήρως προβλήματα δικτύων κινητής επικοινωνίας και συνθέτει / σχεδιάζει λύσεις, καθώς επίσης και αξιολογεί συγκριτικά εναλλακτικές λύσεις και να επιλέγει την εκάστοτε προσφορότερη,

5. Συνεργάζεται σε ομάδα για την επίτευξη των ανωτέρω στόχων.

Με την ολοκλήρωση της θεματική ενότητας των Τηλεπικοινωνιακών Δικτύων, ο φοιτητής/τρια αναμένεται να είναι σε θέση να:

1. Κατανοεί και εξηγεί με διαγράμματα την αρχιτεκτονική των ενσύρματων ψηφιακών δικτύων φωνής-δεδομένων και των βασικών τους πρωτοκόλλων, και εξηγεί τη σημασία τους,

2. Τα διακρίνει και τα κατηγοριοποιεί ανάλογα με την τεχνολογική τους «γενιά» και τις υπηρεσίες που προσφέρει το καθένα,

3. Εφαρμόζει μεθόδους και διαδικασίες σχεδίασης, διαχείρισης & υποστήριξης (operation & maintenance) δικτύων ψηφιακής τηλεφωνίας και LAN/WAN δικτύων δεδομένων σε τυπικές περιπτώσεις και καταστάσεις,

4. Αναλύει πλήρως προβλήματα τηλεπικοινωνιακών δικτύων και συνθέτει / σχεδιάζει λύσεις, καθώς επίσης και αξιολογεί συγκριτικά εναλλακτικές λύσεις και επιλέγει την εκάστοτε προσφορότερη,

5. Συνεργάζεται σε ομάδα για την επίτευξη των ανωτέρω στόχων.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Ι. Η ενότητα των Κινητών Επικοινωνιών εξετάζει την αρχιτεκτονική και τα βασικά πρωτόκολλα από τις πλέον χαρακτηριστικές περιπτώσεις δικτύων κινητών επικοινωνιών. Ειδικότερα, η ενότητα αυτή περιλαμβάνει:

1. την ανασκόπηση της μοντελοποίησης ασύρματων καναλιών (στενής/ευρείας ζώνης) στις κινητές επικοινωνίες.

2. την ανασκόπηση των βασικών τεχνικών μετάδοσης πάνω από το ασύρματο κανάλι των κινητών επικοινωνιών(ψηφιακές τεχνικές διαμόρφωσης, κωδικοποίηση για την ανίχνευση και διόρθωση σφαλμάτων, τεχνικές απλωμένου φάσματος και OFDM).

3. την παρουσίαση των τεχνικών πολλαπλής πρόσβασης στο ασύρματο μέσο μετάδοσης .

4. την ανάλυση της αρχιτεκτονικής του δικτύου καθώς και των βασικών χαρακτηριστικών των πρωτόκολλων στα δίκτυα GSM-GPRS-3G WCDMA.

5. την ανάλυση της αρχιτεκτονικής του δικτύου καθώς και των βασικών χαρακτηριστικών των πρωτόκολλων στα δίκτυα 802.11 WLAN.

6. τη σύντομη περιγραφή της αρχιτεκτονικής και των αρχών λειτουργίας άλλων τύπων ασύρματων δικτύων (4G LTE, WPAN, WMAN)

ΙΙ. Η ενότητα των Τηλεπικοινωνιακών Δικτύων παρουσιάζει τα θεμελιώδη ζητήματα που αφορούν τα ενσύρματα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα. Ειδικότερα, η ενότητα περιλαμβάνει τα ακόλουθα θέματα:

1. την παρουσίαση εισαγωγικών ζητημάτων, όπως ο ορισμός βασικών εννοιών, τοπολογιών και υπηρεσιών που χαρακτηρίζουν τα σύγχρονα ενσύρματα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα.

2. την ανάλυση των Ψηφιακών Δικτύων Φωνής, η οποία περιλαμβάνει:

i. την αρχιτεκτονική και τις υπηρεσίες του δικτύου.

ii. τις τεχνολογίες συνδρομητικής πρόσβασης POTS/ISDN-BA/ISDN-PRA/xDSL.

iii. τις βασικές λειτουργίες των ψηφιακών τηλεφωνικών κέντρων

iv. την επικοινωνία μεταξύ ψηφιακών κέντρων με έμφαση στην PDH/SDH μετάδοση δεδομένων καθώς και σε ζητήματα σηματοδοσίας SS7.

3. την ανασκόπηση της αρχιτεκτονικής και των αρχών λειτουργίας των δικτύων μεταγωγής πακέτου (Τοπικά δίκτυα (LAN) και Δίκτυα Ευρείας περιοχής (WAN)) με έμφαση στις τεχνολογίες Ethernet (φυσικό στρώμα και MAC Layer) καθώς και των στρωμάτων δικτύου και μεταφοράς.

4. την εισαγωγή στα βασικά τεχνικά ζητήματα της υπηρεσίας VoIP και του πρωτοκόλλου SIP.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%. 

Ι. Γραπτή τελική εξέταση επί του θεωρητικού μέρους του μαθήματος (60%) που περιλαμβάνει:

- Ερωτήσεις με σκοπό την ανάπτυξη θεωρητικών ζητημάτων 

- Επίλυση υπολογιστικών προβλημάτων σχετικών με σχεδιαστικά ζητήματα δικτύων κινητών επικοινωνιών-τηλεπικοινωνιακών δικτύων.

ΙΙ. Αξιολόγηση επί του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος (40%) ως εξής:

- Γραπτή εξέταση σε τρείς κύκλους εργαστηριακών ασκήσεων 

- Αξιολόγηση Ομαδικών Εργαστηριακών Εκθέσεων.

- Αξιολόγηση Σχεδίου Εργασιών (Προεργασία) για κάθε εργαστηριακή Άσκηση.

- Προφορική αξιολόγηση κατά την διάρκεια των εργαστηριακών ασκήσεων.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. ΑΛΕΞΟΠΟΥΛΟΣ, A., ΛΑΓΟΓΙΑΝΝΗΣ, Γ. (2003), Τηλεπικοινωνίες και Δίκτυα Υπολογιστών.

2. STALLINGS, W. (2007), Ασύρματες Επικοινωνίες και Δίκτυα, Εκδόσεις Τζιόλα.

3. STALLINGS, W. (2003), Επικοινωνίες Υπολογιστών & Δεδομένων, Εκδόσεις Τζιόλα.

4. ΘΕΟΛΟΓΟΥ, Μ. (2007), Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών, Εκδόσεις Τζιόλας.

5. Σημειώσεις Διδάσκοντα για το μάθημα Θεωρίας.

6. Φυλλάδιο Εργαστηρίου.

ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΑ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:

• Πρόσωπο με πρόσωπο (κύριος τρόπος),

• Εξ αποστάσεως εκπαίδευση (επικουρικός τρόπος)

Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 4, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  7
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές διαθέτουν προηγμένες γνώσεις στο αντικείμενο των Μικροκυμάτων, με βάση τις οποίες είναι σε θέση να:

1. Αξιοποιούν τις αποκτηθείσες γνώσεις και δεξιότητες του μαθήματος «Ηλεκτρομαγνητισμός και Διάδοση Ηλεκτρομαγνητικών Κυμάτων» στην περιοχή των μικροκυματικών συχνοτήτων. 

2. Κατανοούν και επιλύουν εξισώσεις διάδοσης εντός ορθογωνικών και κυματοδηγών άλλης διατομής. 

3. Χειρίζονται τον χάρτη Smith για την ανάλυση και επίλυση προβλημάτων προσαρμογής μικροκυματικών φορτίων. 

4. Περιγράφουν μικροκυματικά πολύθυρα με χρήση των s-παραμέτρων.

5. Αναλύουν και σχεδιάζουν μικροκυματικά δίκτυα, αξιολογούν εναλλακτικές σχεδιάσεις, ερμηνεύουν τα χαρακτηριστικά τους και λαμβάνουν αποφάσεις υλοποίησης.

6. Συνεργάζονται σε ομάδα για την επίτευξη των ανωτέρω στόχων.

Λέξεις κλειδιά: Ορθογώνιοι και κυκλικοί κυματοδηγοί, διάδοση σε κυματοδηγούς, κυματόμετρα, κατευθυντικοί συζεύκτες, επίπεδες γραμμές μεταφοράς, φερριτικές διατάξεις, λυχνία Klystron, δίοδος Gunn, δίοδος PIN, ημιαγώγιμα μικροκυματικά στοιχεία, θόρυβος στα μικροκυματικά εξαρτήματα. 

Περιεχόμενο Μαθήματος

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ Ι: Εισαγωγή στα Μικροκύματα

1. Στοιχεία ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας

2. Εξισώσεις Maxwell

3. Κυματικές εξισώσεις

4. Επίπεδα ηλεκτρομαγνητικά κύματα

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΙΙ: Παθητικά μικροκυματικά εξαρτήματα και δίκτυα

1. Ορθογωνικοί και κυκλικοί κυματοδηγοί

2. Διάδοση κυμάτων σε κυματοδηγούς

3. Μικροκυματικά στοιχεία, κυματόμετρο, κατευθυντικός συζεύκτης, εξασθενητής, στροφέας φάσης, μικροκυματικές κεραίες

4. Φερρίτες και φερριτικές διατάξεις, ημιαγώγιμα μικροκυματικά στοιχεία

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΙΙΙ: Ενεργά μικροκυματικά εξαρτήματα

1.  Μικροκυματικές πηγές (λυχνία Klystron, Magnetron, δίοδος Gunn, δίοδος Impatt)

2. Δίοδος PIN, Varactor, θόρυβος στις μικροκυματικές διατάξεις

3. Παραμετρικός Ενισχυτής

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 

1. Λυχνία Klystron

2. Δίοδος Gunn

3. Γεννήτρια Sweeper

4. Μέτρηση άγνωστου φορτίου με χρήση κυματοδηγού σχισμής και χάρτη Smith

5. Χρήση μικροκυματικού αναλυτή δικτύων

6. Μικροκυματικές κεραίες

7. Μικροκυματικά εξαρτήματα (κατευθυντικός συζεύκτης, μαγικό Τ)

8. Μικροκυματικά εξαρτήματα (δίοδος φώρασης, στροφέας φάσης, εξασθενητής)

9. Εξασθένηση μικροκυματικών διατάξεων

10. Κυματόμετρο απορρόφησης

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του Ιδρύματος, ο Τελικός Βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους x 60% και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους x 40%. 

(Α) Για το θεωρητικό μέρος του μαθήματος: 

Η αξιολόγηση πραγματοποιείται με τη λήξη των διαλέξεων και περιλαμβάνει αξιολόγηση της Εργασίας (ατομικής ή ομαδικής) καθώς και Γραπτή Εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. 

• Οι Εργασίες (20%) ανατίθενται στο μέσον του εξαμήνου και επικεντρώνονται σε ζητήματα τεχνολογιών αιχμής και εφαρμογών τους. 

• Η Γραπτή Εξέταση (80%) πραγματοποιείται στα ελληνικά, χωρίς σημειώσεις αλλά με τυπολόγιο που παρέχεται μαζί με τις εκφωνήσεις των θεμάτων και περιλαμβάνει το σύνολο της διδαχθείσας ύλης.

(Β) Για το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος:

• Κάθε εργαστηριακή Άσκηση αξιολογείται με την παράδοση ατομικής γραπτής εργασίας (10 % συνολικά επί του συνολικού βαθμού). 

• Υπάρχει ενδιάμεση γραπτή πρόοδος (45 % επί του συνολικού βαθμού). 

• Υπάρχει τελική γραπτή εξέταση (45 % επί του συνολικού βαθμού). 

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1.  Βόγκλης, Ε., Μικροκυματικές Διατάξεις Ι, Αθήνα, 1999. 

2. Λιολιούσης, Κ. Θ., Μικροκύματα, Αθήνα, 1990. 

3. Ουζούνογλου, Ν., Εισαγωγή στα Μικροκύματα, Αθήνα, 1994. 

4. Carr, J. J., Microwaves and Wireless Communications Technology, Newnes, 1997. 

5. Collin, R., Foundations for Microwave Engineering, IEEE Press. 

6. Pozar, D., Microwave Engineering, Wiley-Interscience. 

7. Φυλλάδιο Εργαστηρίου Μικροκυμάτων, ΤΕΙ Πειραιά, 2009. Ηλεκτρονική διάθεση: http://www.electronics.teipir.gr/personalpages/Mytilinaios/Microwaves_Lab/Microwaves_Lab_index.html 

 

-Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

1. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques

2. IEEE Microwaves Theory and Techniques Letters

3. Microwave and Optical Technology Letters

ΜΙΚΡΟΕΛΕΓΚΤΕΣ ΕΝΣ. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 3, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  6
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα διδάσκει τη σχεδίαση ενσωματωμένων συστημάτων τόσο αναφορικά με το υλικό (hardware) όσο και με το λογισμικό (software). Αρχικά αναλύεται η αρχιτεκτονική της οικογένειας Μικροελεγκτών MSP430 και το ρεπερτόριο εντολών τους και στην συνέχεια παρουσιάζονται εφαρμογές που βασίζονται στα ενσωματωμένα περιφερειακά μεικτού σήματος με την χρήση της γλώσσας C. Για την προσομοίωση και αποσφαλμάτωση χρησιμοποιείται Ενοποιημένο Αναπτυξιακό Περιβάλλον (Integrated Development Environment – IDE). Οι φοιτητές έχουν σαν τελικό στόχο να υλοποιήσουν στην πράξη ένα ενσωματωμένο σύστημα το οποίο επιλέγουν.

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές αναμένεται να είναι σε θέση να: 

1. Γνωρίζουν, κατανοούν και περιγράφουν τα ενσωματωμένα συστήματα και τους μικροελεγκτές, με έμφαση στην οικογένεια MSP430, χρησιμοποιώντας κωδικούς και διαγράμματα,

2. Διακρίνουν και κατηγοριοποιούν μικροελεγκτές ανάλογα με την τεχνολογική «γενιά» τους και τα χαρακτηριστικά τους, 

3. Χρησιμοποιούν σύγχρονα εργαλεία προγραμματισμού και σύγχρονες τεχνολογίες που ενσωματώνουν οι μικροελεγκτές και σχεδιάζουν ενσωματωμένα συστήματα, με βάση τις δεξιότητες που έχουν αποκτήσει στο μάθημα, 

4. Αναλύουν ολοκληρωμένα προβλήματα που αφορούν ενσωματωμένα συστήματα, σχεδιάζουν τη λύση, την κωδικοποιούν σε γλώσσα προγραμματισμού και την υλοποιούν στο συγκεκριμένο hardware (μικροελεγκτή), χρησιμοποιώντας τις γνώσεις και δεξιότητες που διδάχθηκαν στο μάθημα,

5. Αξιολογούν συγκριτικά εναλλακτικές σχεδιάσεις και επιλέγουν την προσφορότερη προχωρώντας σε λήψη απόφασης υλοποίησης, 

6. Συνεργάζονται σε ομάδα για την επίτευξη των ανωτέρω στόχων.

Λέξεις κλειδιά: Ενσωματωμένα Συστήματα, Μικροελεγκτές, MSP430, C, IDE.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Ενότητα 1.

• Εισαγωγή στα Ενσωματωμένα Συστήματα 

• Αρχιτεκτονικές Μικροελεγκτών

Ενότητα 2.

• Mικροελεγκτής MSP430

• Οι εντολές του μικροελεγκτή MSP430

• Τρόποι διευθυνσιοδότησης μικροελεγκτή MSP430

Ενότητα 3.

• Προγραμματισμός ενσωματωμένων συστημάτων στην C με την χρήση Ενοποιημένου Αναπτυξιακού Περιβάλλοντος και διάταξης προγραμματισμού και αποσφαλμάτωσης μικροελεγκτών.

Ενότητα 4.

• Προγραμματισμός Αναλογικών και Ψηφιακών Περιφερειακών

• Ψηφιακές Είσοδοι-Έξοδοι

Ενότητα 5.

• Σήματα διακοπών και υποπρογράμματα διακοπών

• Κυκλώματα διασύνδεσης

Ενότητα 6.

• Χρονιστές, 

• Μετατροπείς Αναλογικού σε Ψηφιακό και Ψηφιακού σε Αναλογικό

Ενότητα 7.

• Περιφερειακά επικοινωνίας. 

• Προγραμματισμός τρόπων χαμηλής κατανάλωσης ισχύος. 

Ενότητα 8.

• Ανάπτυξη ενσωματωμένων συστημάτων με Μικροελεγκτές στην πράξη με την υλοποίηση αυτοκινούμενου οχήματος.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του ιδρύματος, ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει ως ο σταθμισμένος μέσος: 0.60 x βαθμός θεωρητικού μέρους + 0.40 x βαθμός εργαστηριακού μέρους.

Για το θεωρητικό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται με τη λήξη των διαλέξεων και περιλαμβάνουν γραπτή εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται στα ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

• Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.

• Σχεδίαση ενσωματωμένων συστημάτων.

• Επίλυση προβλημάτων προγραμματισμού μικροελεγκτών.

• Επίλυση προβλημάτων σχεδιασμού ενσωματωμένων συστημάτων βασισμένων σε μικροελεγκτές.

Για το εργαστηριακό μέρος οι εξετάσεις πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων και με την ολοκλήρωση των εργαστηριακών ασκήσεων, πραγματοποιούνται στα ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

Ι. Ενδιάμεση αξιολόγηση (30%) μέσω ασκήσεων σε κάθε πραγματοποιούμενο εργαστήριο:

• Τον προγραμματισμό μικροελεγκτών σε C

• Τον προγραμματισμό των περιφερειακών μικροελεγκτών.

ΙΙ. Συνολική αξιολόγηση (40%) με Τελική εξέταση στο εργαστήριο και με χρήση Η/Υ.

ΙΙΙ. Υλοποίηση (30%) αυτοκινούμενου οχήματος με μικροελεγκτή με ατομική ή ομαδική εργασία (έως 3 άτομα ανά ομάδα).

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

 

1. DAVIES, J. H., MSP430 Microcontroller Basics, NEWNES-ELSEVIER, ISBN: 978-0-7506-8276-3

2. GADRE, D. V., Programming and Customizing the AVR Microcontroller, (translated in greek), Εκδόσεις Τζιόλα.

3. TEXAS Instruments, MSP430 Family Data sheets.

4. TEXAS Instruments, MSP430 Family Instruction Set Manual.

ΡΑΔΙΟΤΗΛΕΟΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:

• Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη (κύρια μέθοδος)

• Εξ αποστάσεως εκπαίδευση (επικουρική μέθοδος)

Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Θεωρητικές Διαλέξεις: 3, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  6
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αφορά τον τρόπο λειτουργίας συστημάτων ραδιοφωνίας και τηλεόρασης, και έρχεται να καλύψει θεωρητικά και πρακτικά θέματα που σχετίζονται με τη μετάδοση, λήψη και αναπαραγωγή αναλογικών ραδιοτηλεοπτικών σημάτων, την ψηφιοποίηση εικόνας και ήχου, τις αρχές και τα πρότυπα συμπίεσης και κωδικοποίησης ψηφιακών σημάτων εικόνας και ήχου (MPEG), τις αρχές και τα πρότυπα μετάδοσης ψηφιακών ραδιοτηλεοπτικών σημάτων (DVB) καθώς και την αναπαραγωγή ψηφιακών σημάτων. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στα ψηφιακά ραδιοτηλεοπτικά συστήματα.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια αναμένεται να είναι σε θέση να:

1. Κατανοεί και εξηγεί με χρήση διαγραμμάτων τον τρόπο λειτουργίας και ιεραρχικής οργάνωσης των Ραδιοτηλεοπτικών Συστημάτων, 

2. Τα διακρίνει και τα κατηγοριοποιεί ανάλογα με την τεχνολογία τους,

3. Αναπτύσσει και διαχειρίζεται ψηφιακό υλικό, διασυνδέει ψηφιακά υποσυστήματα και χειρίζεται τα πλέον διαδεδομένα πρωτόκολλα επίγειας και δορυφορικής μετάδοσης, αξιοποιώντας τις γνώσεις και τις δεξιότητες στο χειρισμό εργαλείων λογισμικού που έχει διδαχθεί στο μάθημα,

4. Αναλύει λαμβανόμενα σήματα ψηφιακής επίγειας και δορυφορικής τηλεόρασης, χρησιμοποιώντας τα κατάλληλα εργαλεία ανάλυσης,

5. Κατανοεί και ερμηνεύει τα αποτελέσματα της ανάλυσης, και εξηγεί ειδικότερα τον αντίκτυπο κάθε παραμέτρου στην πιστότητα αναπαραγωγής,

6. Ρυθμίζει και βελτιστοποιεί το ραδιοτηλεοπτικό σύστημα υπό διερεύνηση,

7. Αναλύει και υπολογίζει τα βασικά χαρακτηριστικά ψηφιακής επίγειας και δορυφορικής μετάδοσης μέσω κατάλληλων εργαλείων προσομοίωσης,

8. Αξιολογεί συγκριτικά εναλλακτικές λύσεις και επιλέγει την προσφορότερη, οδηγούμενος σε λήψη απόφασης υλοποίησης,

9. Εργάζεται αυτόνομα αλλά και συνεργάζεται σε ομάδα, πάνω στην επίλυση προβλημάτων που αφορούν θέματα εγκατάστασης και συντήρησης ραδιοτηλεοπτικών υποσυστημάτων, λήψης και αναπαραγωγής ψηφιακών ραδιοτηλεοπτικών σημάτων.

Λέξεις κλειδιά: Ραδιοφωνία, Ψηφιακή Τηλεόραση, Επίγεια μετάδοση, Δορυφορική μετάδοση, Πρωτόκολλα συμπίεσης, κωδικοποίησης και μετάδοσης.

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Εισαγωγή / ανασκόπηση βασικών εννοιών

Ιστορική αναδρομή ραδιοφωνίας/τηλεόρασης, βασικές έννοιες / μεγέθη, το ΗΜ φάσμα, διαμόρφωση ΑΜ/FM, δέκτες AM/FM, στοιχεία κεραιών, διάδοση ΗΜ σημάτων. Ασκήσεις.

2. Στοιχεία αναλογικής τηλεόρασης και ραδιοφωνίας 

Ραδιοφωνικός πομπός και δέκτης ΑΜ/FM, στερεοφωνική εκπομπή, πολύπλεξη πληροφορίας (RDS/Direct Band). Παραγωγή και μετάδοση τηλεοπτικού σήματος: Σάρωση, συγχρονισμός, ποιότητα, φάσμα, πρότυπα.  Γενικό διάγραμμα πομπού & δέκτη τηλεοπτικού σήματος. Στοιχεία χρωματογραφίας, πρότυπα έγχρωμης τηλεόρασης. Ασκήσεις.

3. Ψηφιοποίηση και συμπίεση σημάτων εικόνας και ήχου

Χαρακτηριστικά υλικού βίντεο και ήχου. Βασική θεωρία ψηφιοποίησης σημάτων. Ψηφιοποίηση ηχητικών σημάτων και πρότυπα, ψηφιοποίηση οπτικών σημάτων και πρότυπα. Παραμορφώσεις ψηφιοποίησης. Μη απωλεστικοί αλγόριθμοι συμπίεσης. Συμπίεση οπτικών σημάτων: DCT, κωδικοποίηση, εκτίμηση και αντιστάθμιση κίνησης. Πρότυπα JPEG,MPEG1, MPEG2 – στοιχεία MPEG4. Συμπίεση ηχητικών σημάτων: τεχνικές στα πεδία χρόνου/συχνότητας, πρότυπα MPEG1 LI,LII,LIII. Ασκήσεις

4. Οργάνωση πληροφορίας, κρυπτογραφία, κωδικοποίηση, διαμόρφωση

MPEG1 System Layer, επικεφαλίδες, περιγραφή bitstream. MPEG2 Transport / Program ροές. Στοιχεία κρυπτογράφησης/ πρόσβασης υπό συνθήκες, αρχιτεκτονικές. FEC/Formating: Energy Dispersal, Outer/Inner Coding. Διαμόρφωση QPSK/QAM, OFDM. Guard Interval. 

5. Ψηφιακή επίγεια και δορυφορική μετάδοση και λήψη

Εμβέλεια / Κάλυψη επίγειας εκπομπής, Single Frequency Networks. Εγκαταστάσεις λήψης επίγειας ψηφιακής τηλεόρασης. Αρχιτεκτονική συστημάτων λήψης / μετατροπής ψηφιακής τηλεόρασης.  Δορυφορικές θέσεις κα ισχύς, εντοπισμός δορυφόρων, footprints. Θέση/μέγεθος δορυφορικού κατόπτρου. Συστήματα λήψης πολλαπλών δορυφόρων. Low Noise Block Converters (LNBs). Δορυφορικοί δέκτες. Διαμόρφωση και κωδικοποίηση δορυφορικών σημάτων.  Πρότυπα DVB-T, DVB-S, DVB-S2. Ασκήσεις

6. Νέες τεχνολογίες και εφαρμογές

Τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας / υπερυψηλής ευκρίνειας. Εξέλιξη των STB/έξυπνων τηλεοπτικών δεκτών. Νέες αρχιτεκτονικές συστημάτων. Ψηφιακή τηλεόραση μέσω IP. Ψηφιακή τηλεόραση για κινητές εφαρμογές. Προδιαγραφές Home Theater.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του ιδρύματος, ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει ως ο σταθμισμένος μέσος: 0.60 x βαθμός θεωρητικού μέρους + 0.40 x βαθμός εργαστηριακού μέρους.

Για το θεωρητικό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται με τη λήξη των διαλέξεων και περιλαμβάνουν αξιολόγηση της ατομικής / ομαδικής εργασίας καθώς και τελική γραπτή εξέταση στη διδαχθείσα ύλη. 

Ι. Οι εργασίες (20%) ανατίθενται στην αρχή του εξαμήνου και επικεντρώνονται σε ζητήματα τρέχουσας τεχνολογίας σχετικά με τα Ραδιοτηλεοπτικά Συστήματα. Τα θέματα αναρτώνται στο site του μαθήματος. 

ΙΙ. Οι εξετάσεις (80%) πραγματοποιούνται στα ελληνικά, με ανοικτές τις σημειώσεις του μαθήματος και περιλαμβάνουν:

• Μελέτη συστήματος ψηφιοποίησης

• Μελέτη διάταξης ψηφιακής μετάδοσης 

• Επίλυση προβλημάτων σχετικών με θέματα ψηφιακής μετάδοσης υπό συγκεκριμένες συνθήκες

• Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας

Για το εργαστηριακό μέρος, οι εξετάσεις πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων και με την ολοκλήρωση των εργαστηριακών ασκήσεων, πραγματοποιούνται στα ελληνικά, με ανοικτές σημειώσεις και περιλαμβάνουν:

Ι. Προφορική αξιολόγηση (10%) κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μαθημάτων στις θεματικές ενότητες του μαθήματος

ΙΙ. Ενδιάμεση αξιολόγηση (60%) μέσω των ατομικών εργαστηριακών αναφορών.

ΙΙΙ. Τελική αξιολόγηση μέσω (30%) μέσω τελικής εξέτασης.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. John Arnold, Michael Frater and Mark Pickering, Digital Television, Technology and Standards, Wiley, 2007

2. Herve Benoit, Digital Television, 3rd Edition: Satellite, Cable, Terrestrial, IPTV, Mobile TV in the DVB Framework, Focal Press, 2008

3. Michael Robin, Michel Poulin, Digital Television Fundamentals: Design and Installation of Video and Audio Systems, McGraw-Hill Education, 2000

4. I. Richardson, H. 264 and MPEG-4 Video Compression, Wiley, 2003

5. Lars-Ingemar Lundström, Understanding Digital Television: An Introduction to DVB Systems with Satellite, Cable, Broadband and Terrestrial TV, Elsevier/Focal Press, 2006

6. Seamus O’Leary, Understanding Digital Terrestrial Broadcasting, Artech House Boston, London, 2000

7. Βαφειάδης Π., Αναλογική-Ψηφιακή Τηλεόραση και Βίντεο, Αθήνα 2008

8. Τσαμούταλος Κ., Σαράντης Π., Αναλογική και Ψηφιακή Τηλεόραση, Αθήνα 2003

ΣΥΜΠΙΕΣΗ ΚΑΙ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/τρια αναμένεται να είναι σε θέση να:

1. υπολογίζει την εντροπία μιας πηγής πληροφορίας και να εκτιμά αν υπάρχουν περιθώρια συμπίεσης των δεδομένων,

2. σχεδιάζει ένα κώδικα Huffman για τα δεδομένα μιας πηγής πληροφορίας,

3. υπολογίζει τον κώδικα Lempel-Ziv για τα δεδομένα μιας πηγής πληροφορίας, 

4. σχεδιάζει το βέλτιστο κβαντιστή χρησιμοποιώντας το κριτήριο του ελάχιστου μέσου τετραγωνικού σφάλματος,

5. αναλύει τα πρότυπα συμπίεσης πολυμέσων και να ερμηνεύει το πώς επιτυγχάνεται συμπίεση πληροφορίας,

6. υπολογίζει τη χωρητικότητα ενός διαύλου με προσθετικό λευκό Gaussian θόρυβο, 

7. αναλύει τους γραμμικούς μπλοκ κώδικες, υπολογίζει τις δυνατότητες που έχουν για τον έλεγχο σφαλμάτων και ερμηνεύει τη διαδικασία ανίχνευσης και διόρθωσης σφαλμάτων,

8. αναλύει τους συνελικτικούς κώδικες και αποκωδικοποιεί κωδικοποιημένα μηνύματα χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο Viterbi.

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Μοντελοποίηση των πηγών πληροφορίας.

2. Θεώρημα κωδικοποίησης πηγής.

3. Αλγόριθμοι κωδικοποίηση πηγής.

4. Θεωρία ρυθμού παραμόρφωσης.

5. Κβάντιση.

6. Συμπίεση πληροφορίας με τεχνικές πρόβλεψης.

7. Συμπίεση πληροφορίας με τεχνικές μετασχηματισμού.

8. Τα πρότυπα JPEG και MPEG.

9. Χωρητικότητα καναλιού.

10. Όρια στις επικοινωνίες.

11. Κωδικοποίηση για έλεγχο σφαλμάτων.

12. Γραμμικοί μπλοκ κώδικες.

13. Κυκλικοί κώδικες.

14. Συνελικτικοί κώδικες.

15. Συνδυασμένη κωδικοποίηση και διαμόρφωση

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών 

(i) του θεωρητικού μέρους (60%) και 

(ii) του εργαστηριακού μέρους (40%). 

(Α) Για το θεωρητικό μέρος του μαθήματος: 

Η αξιολόγηση πραγματοποιείται με δύο γραπτές εξετάσεις 

• την ενδιάμεση εξέταση (25%) στη διδαχθείσα μέχρι την ημερομηνία εξέτασης ύλη και

• την τελική εξέταση (75%) στη διδαχθείσα ύλη.

(Β) Για το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος:

• Εβδομαδιαία εξέταση στο αντικείμενο της εργαστηριακής άσκησης (10%). 

• Παράδοση, παρουσίαση και εξέταση ενδιάμεσης εργασίας (project) (45%).

•  Παράδοση, παρουσίαση και εξέταση τελικής εργασίας (project) (45%).

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. PROAKIS, J. and SALEHI, M., Συστήματα Επικοινωνιών, 2η Έκδοση, Εκδόσεις Πανεπιστημίου Αθηνών, 2002.

2. SKLAR, B., Ψηφιακές Επικοινωνίες, 2η Έκδοση, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα, 2012.

3. HAYKIN, S. and MOHER, M., Συστήματα Επικοινωνίας, 5η Έκδοση, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα, 2010.

4. SAYOOD, K., Introduction to Data Compression, Elsevier/Morgan Kaufmann, 2006.

5. WELLS, R., Applied Coding and Information Theory for Engineers, Prentice-Hall, 1999.

6. LIN, S. and COSTELLO, D.J., Error Control Coding, Prentice-Hall, 2004.

7. Φυλλάδιο Εργαστηρίου.

ΕΥΦΥΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΛΕΓΧΟΥ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:

• Πρόσωπο με πρόσωπο, στην τάξη (κύρια μέθοδος)

• Εξ’ αποστάσεως εκπαίδευση (επικουρική μέθοδος)

Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  Διαλέξεις: 2, Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2
Πιστωτικές Μονάδες:  4
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα συνεχίζει και διευρύνει τις γνώσεις του μαθήματος Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου (6ο  εξάμηνο), με κύριο στόχο να γνωρίσει ο φοιτητής τα ψηφιακά και τα «ευφυή» συστήματα ελέγχου καθώς και τις τυπικότερες εφαρμογές τους. 

Οι γνώσεις από το μάθημα ΣΑΕ συμπληρώνονται με την περιγραφή και τον έλεγχο συστήματος στο χώρο κατάστασης. Έμφαση δίνεται στη σχεδίαση (ψηφιακών) ελεγκτών / αντισταθμιστών καθώς και στην εξοικείωση με την τεχνολογία των PLC. 

Παρουσιάζονται εφαρμογές 

(α) βιομηχανικού ελέγχου, 

(β) ελέγχου σε «έξυπνα» κτίρια (θέρμανση / ψύξη, φωτισμός, λειτουργία συσκευών), 

(γ) ελέγχου ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. 

Στο τελευταίο μέρος του μαθήματος γίνεται εισαγωγή στην ασαφή λογική και στις αρχιτεκτονικές ασαφούς και ευφυούς ελέγχου, με βιομηχανικές εφαρμογές.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές αναμένεται να:

1. Γνωρίζουν, κατανοούν και κατηγοριοποιούν ορθά τα συστήματα ελέγχου σε αναλογικά / ψηφιακά, ευφυή και μη, καθώς και σε περαιτέρω κατηγορίες ανάλογα με την τεχνολογία τους, 

2. Περιγράφουν ένα ψηφιακό ΣΑΕ με μεταβλητές στο χώρο κατάστασης, γράφουν τις κατάλληλες εξισώσεις και σχέσεις και χαράζουν τα αντίστοιχα διαγράμματα,

3. Εφαρμόζουν μεθόδους ελέγχου ενός ΣΑΕ στο χώρο κατάστασης, με βάση τις αποκτηθείσες στο μάθημα δεξιότητες, 

4. Αναλύουν προβλήματα που εμπλέκουν ψηφιακούς ελεγκτές και συνθέτουν λύσεις, σχεδιάζουν ψηφιακούς ελεγκτές που ικανοποιούν δεδομένες προδιαγραφές, 

5. Ερμηνεύουν τα αποτελέσματα της σχεδίασης, αξιολογήσουν συγκριτικά εναλλακτικές σχεδιάσεις και να επιλέγουν την προσφορότερη λαμβάνοντας απόφαση υλοποίησης, 

6. Κωδικοποιήσουν την επιλεχθείσα λύση σε επίπεδο PLC, και προγραμματίζουν το PLC,

7. Εφαρμόζουν τα ανωτέρω σε ρεαλιστικά σενάρια που αφορούν ευφυή κτίρια (BMS), έλεγχο φωτοβολταϊκών, έλεγχο κίνησης οχημάτων ή ρομποτικών βραχιόνων, κλπ.

8. Συνεργάζονται σε ομάδα για την επίτευξη των ανωτέρω στόχων.

Περιεχόμενο Μαθήματος

I. Θεωρητικό μέρος

1. Κλειστά συστήματα διακριτού χρόνου (περιγραφή και ευστάθεια στο πεδίο Z). 

2. Mεταβλητές κατάστασης, ελεγξιμότητα και παρατηρησιμότητα συστήματος, έλεγχος στο χώρο κατάστασης.

3. Βελτίωση / αντιστάθμιση συστημάτων και σχεδίαση ελεγκτών (PID, phase-lead, phase-lag).

4. Εισαγωγικές έννοιες από τον άριστο, τον στοχαστικό και τον προσαρμοστικό έλεγχο. • 

5. Ψηφιακοί ελεγκτές σε αναλογικά συστήματα. 

6. Προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές (PLC). 

7. Βιομηχανικοί ελεγκτές. 

8. Τεχνολογίες τηλε-ελέγχου.

9. Εφαρμογές ψηφιακού ελέγχου σε 

a. παρακολούθηση / έλεγχο βιομηχανικών διεργασιών, 

b. «έξυπνα» κτίρια – συστήματα ενεργειακής διαχείρισης κτιρίων – BMS, 

c. διαχείριση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και έλεγχο Φωτοβολταϊκών. 

10. Ασαφής (fuzzy) λογική και ασαφής έλεγχος. 

11. Σθεναρός και ευφυής έλεγχος 

a. κίνησης ρομποτικού βραχίονα, 

b. βελτιστοποίησης γραμμής παραγωγής. 

II. Εργαστηριακό μέρος

• Διαδικτυακά

1. Έλεγχος ταχύτητας κινητήρα (προετοιμασία). 

2. Έλεγχος στάθμης υγρού (προετοιμασία).

• Πρώτος κύκλος 

1. Έλεγχος ταχύτητας κινητήρα. Βελτίωση με ελεγκτή PI.

2. Έλεγχος θέσης (Παράλληλη βελτίωση).

3. Έλεγχος θερμοκρασίας ρέοντος αερίου. Βελτίωση με ελεγκτή PID.

4. Αυτοματισμοί με το PLC_S7_200.

5. Έλεγχος στάθμης υγρού με Η/Υ και την κάρτα ΝΙ-9008.

6. Χρήση Robot στην διαλογή αντικειμένων.

• Δεύτερος κύκλος 

1. Μελέτη, σχεδίαση & κατασκευή εξαμηνιαίας εργασίας (ανά ομάδα). 

Αξιολόγηση Φοιτητών

 

Σύμφωνα με τον Εσωτερικό Κανονισμό του ιδρύματος, ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει ως ο σταθμισμένος μέσος: 0.60 x βαθμός θεωρητικού μέρους + 0.40 x βαθμός εργαστηριακού μέρους.

Βαθμός Θεωρητικού Μέρους 

• Τελική γραπτή εξέταση στη διδαχθείσα ύλη, με βαρύτητα (80%). Οι εξετάσεις πραγματοποιούνται στα ελληνικά και περιλαμβάνουν: 

α) επίλυση ασκήσεων και 

β) απαντήσεις σε ερωτήσεις κρίσεως 

• Το επιπλέον 20% προέρχεται από δύο κατ’ ελάχιστον εργασίες οι οποίες δίδονται στους σπουδαστές κατά την διάρκεια του εξαμήνου. Οι εργασίες αναρτώνται στην σελίδα 

http://labpower.teipir.gr/General/Annouc.htm 

Βαθμός Εργαστηριακού Μέρους

• Κάθε εργαστηριακή άσκηση αξιολογείται με την παράδοση ατομικής γραπτής προετοιμασίας και με προφορική και γραπτή εξέταση. Ο βαθμός προκύπτει από τον βαθμό των προφορικής εξέτασης (με συντελεστή βαρύτητας 60%) και από το βαθμό της γραπτής εξέτασης  (με συντελεστή βαρύτητας 40%) ΣΕ ΚΑΘΕ ΑΣΚΗΣΗ.

• Παρουσίαση της εξαμηνιαίας από τις ομάδες των σπουδαστών.

Οι εργασίες αναρτώνται στην σελίδα 

http://labpower.teipir.gr/General/Annouc.htm

Ο τελικός βαθμός του εργαστηρίου προκύπτει από το μέσο όρο των επιμέρους βαθμών των ασκήσεων με βάρος 60%, και της εξαμηνιαίας εργασίας με βάρος 40%.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1. Dorf, R.C., Bishop, R.H., Modern Control Systems, Prentice-Hall, 2000.

2. Kailath, T., Linear System Theory, Prentice-Hall, 1980.

3. Chen, C.-T., Linear System Theory and Design, HRW, 1981.

4. Ogata, K., Modern Control Engineering, Prentice Hall Inc., New Jersey, 1997.

5. KUO, B.C., Automatic Control Systems, Prentice-Hall Inc., New Jersey, 1995.

6. Καρύμπακας Κ., Σερβετάς Ε., Συστήματα Ελέγχου Ι, Αθήνα 1969 ΙΙ, Αθήνα 1985 και ΙΙΙ, Αθήνα 2001.

7. Ρουμπής Σ., Αυτοματισμός με προγραμματιζόμενους ελεγκτές, Αθήνα 1991.

8. Πρέκας Ι. Κλ., Σημειώσεις για το θεωρητικό μέρος. Αθήνα 2011 (αναρτώνται στην διεύθυνση http://labpower.teipir.gr/index.htm )

9. Πρέκας Ι. Κλ., Φυλλάδιο εργαστηρίου. Αθήνα 2009.

8o Εξάμηνο

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  
Πιστωτικές Μονάδες:  
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

 

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

 

ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ

Περιγραφή Μαθήματος

Περίγραμμα Μαθήματος:
Τύπος Διδασκαλίας:  
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίες:  
Πιστωτικές Μονάδες:  
Σελίδα Μαθήματος:
Σελίδα moodle:

Μαθησιακά Αποτελέσματα

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

 

Αξιολόγηση Φοιτητών

 

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία