آموزش الکترونیک دیجیتال با رویکرد حل مساله – پیش ثبت نام

درس الکترونیک دیجیتال یکی از دروس مهم و در عین حال جالب در رشته مهندسی کامپیوتر می باشد که به نحوه طراحی مدارات دیجیتال با استفاده از واحدهای ترانزیستور می پردازد، همچنین نحوه چینش و طراحی بهینه این مدارات از مباحث پایه ای این درس می باشد. در این آموزش قصد داریم تمام مطالب درس الکترونیک دیجیتال را پوشش دهیم. این آموزش مبتنی بر حل مسائل متنوع می باشد که برای تمام دانشجویان و داوطلبان آزمون های مختلف، قابل استفاده می باشد.

سعی ما در این آموزش این است که تمام سرفصل های منطبق بر دستورالعمل وزارت علوم را پوشش دهیم. در ابتدا، مقدمه ای برای آشنایی با مدارات مجتمع دیجیتال ارائه می کنیم و در ادامه، درباره فیزیک الکترونیک و پیوند PN و دیودها بحث می کنیم، سپس وارد بحث معرفی ترانزیستورها می شویم و بعد به تکمیل مباحث پایه ای به روش های طراحی مدارات منطقی و مجتمع دیجیتال می پردازیم و در نهایت، مدارات ترکیبی در منطق CMOS و طراحی و چینش مدارات مجتمع نیز مورد بحث و بررسی قرار می گیرند.

فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:

• درس یکم: مقدمه ای بر مدارات مجتمع دیجیتال
  • تاریخچه و انقلاب در مدارات مجتمع
  • مشخصه های الکتریکی مدارات مجتمع دیجیتال
  • توابع منطقی
  • مشخصه های انتقال ولتاژ
  • Fan-in و Fan-out
  • اتلاف توان
  • حاصل ضرب تاخیر در توان (PDP)
  • مراحل ساخت گیت های منطقی (CMOS)
• درس دوم: فیزیک الکترونیک و نیمه هادی ها
  • ساختار مواد نیمه هادی
  • باندهای انرژی
  • ناخالص سازی مواد نیمه هادی – غلظت حامل ها
  • نحوه حرکت حامل ها
• درس سوم: پیوند PN – دیود
  • معرفی پیوند PN
  • ناحیه تخلیه و Built-in potential
  • محاسبه میدان الکتریکی در ناحیه تخلیه
  • پهنای باند ناحیه تخلیه
  • رابطه جریان دیود
  • خازن ناحیه پیوند در دیود
  • مدل دیود در حالت ساده
• درس چهارم: ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی (BJT)
  • ساختار ترانزیستورهای BJT
  • مدل های کاری ترانزیستور BJT
  • فعالیت در ناحیه قطع (Cutoff)
  • فعالیت در ناحیه فعال مستقیم (Forward active)
  • فعالیت در ناحیه فعال معکوس (Reverse active)
  • فعالیت در ناحیه اشباع (Saturation)
  • مدل Ebers–Moll
• درس پنجم: ترانزیستور MOSFET
  • ساختار ترانزیستورهای اثر میدان (FET)
  • خازن MOS
  • ولتاژ آستانه MOSFET
  • عملکرد ترانزیستور MOS
  • نواحی کاری ترانزیستور MOSFET و روابط
  • خازن gate و خازن Drain-Source
• درس ششم: طراحی مدارت منطقی و مجتمع دیجیتال
  • پارامترهای ارزیابی مدارات مجتمع
  • نویز در سطوح منطقی
  • تقویت سیگنال دیجیتال
  • تاخیر در مدارات دیجیتال
  • Fan-in و Fan-out
  • توان
  • مدارات منطقی دیود – مقاومت (منطق DRL)
  • مدارات منطقی مقاومت – ترانزیستور (منطق RTL)
  • مدارت منطقی دیود – ترانزیستور (منطق DTL)
  • مدارات منطقی ترانزیستور – ترانزیستور (منطق TTL)
  • مدارات منطقی امیتر – کوپل
  • طراحی وارون گر (NOT) با استفاده از MOSFET
• درس هفتم: مدارات ترکیبی در منطق MOS
  • مقدمه ای بر مدارات ترکیبی
  • گیت ها در منطق CMOS
  • گیت NAND دو و سه ورودی
  • گیت NOR
  • طراحی مدارات در منطق CMOS
  • رسم مدار از روی تابع منطقی
  • به دست آوردن تابع منطقی مطابق مدار
  • طراحی مدارات در منطق Pseudo-NMOS
  • طراحی مدارات با سوئیچ آبشاری ولتاژ تفاضلی
  • استفاده از ترانزیستورهای PMOS و NMOS در منطق PTL
  • طراحی مدارات در منطق CPL
  • طراحی مدارات در منطق DPL
  • طراحی با استفاده از گیت های عبور داده (TG)
• درس هشتم: طراحی و قرارگیری مدار مجتمع در منطق CMOS
  • لایه های ترانزیستور MOSFET و اتصال ترانزیستورها
  • چینش گیت های NOR ,NAND
  • چینش مدار با استفاده از مسیر اویلر

مفید برای رشته های

• مهندسی کامپیوتر
• مهندسی الکترونیک