סילבוסים קצרים, יחידה , שנה"ל תשס"ט

0512-1201	מבוא למערכות ומעגלים חשמליים INTRODUCTION TO ELECTRICAL CIRCUITS
שעות: 6 ש"ס משקל: 5 דרישות קדם: משוואות דיפרנציאליות רגילות פיזיקה (2) מעגלים ואלמנטים מקובצים, פונקציות שימושיות, חוקי קירכהוף, שקול תבנין ושקול נורטון, חיבור טורי וחיבור מקבילי, מקורות ואלמנטים לא לינאריים, ניתוח אות חלש, ניתוח תגובות מעגלים מסדר ראשון, מעגלים מסדר שני, מעגלים מסדר גבוה, מבוא למערכות לינאריות קבועות בזמן, קונבולוציה, פאזורים, מעגלים במצב סינוסי עמיד, מעגלי תהודה, אלמנטים מצומדים: סלילים ומקורות מבוקרים, שנאים. מערכות מכניות, חשמליות, תרמיות, נוזליות ומעורבות בעלות אלמנטים מקובצים וקבועים. בניית מעגלים שקולים, ניסוח מודלים מתמטיים. ניתוח מערכות רציפות במישור הזמן: התמרת לפלס החד צדדית ושימושיה; פונקצית התמסורת, קטבים ואפסים במישור התדר המורכב. תאור מערכת במרחב המצב, הצגת משוואות מצב ופתרונן בתחום הזמן ובתחום התדר. תאור מערכות בעזרת דיאגרמות מלבנים. תגובת תדר לערור סינוסואידלי, דיאגרמות בודה. מבני משוב שונים, משוב הגבר: עקומת שורשים ושגיאות מצב מתמיד, מציאת שולי יציבות ותכנון רשתות קזוז פשוטות בעזרת עקומות בודה. בקורס תשולב הדגמה במעבדה בבקרה.
Credit points: 5 Prerequisites: Ordinary Differential Equations; Physics (2) Lumped elements and circuits: Kirchoff's laws; Thevenin and Norton equivalents; Simple circuites; non linear elements; Low signal analysis. First order circuits: Zero input response; Zero state response; Full response. Second order circuits: ZIR and ZSR; Linear and time invariant circuits; Convolution. Sinusoidal steady state analysis: Phasors, Resonant circuits. Coupling elements: Inductors; transformers; Controlled sources. Classification of linear systems: mechanical, electrical, thermal, hydraulic and hybrid systems with constant lumped elements. Construction of electrical analogue circuits, formulation of mathematical models. Analysis of continuous linear systems. The one-sided Laplace Transform and its uses; transfer functions, poles and zeros in the complex frequency plane. System description in the state-space, presentation of state equations and their solution in the time and frequency domains. System description with the aid of block diagrams. Frequency response to sinusoidal excitation, Bode plots. Feedback systems, stability of feedback systems: Bode criterions. Gain Margin, Phasc Margin, the root-locus method. Performance criteria: transient response, steady-state errors, frequency response. Second order systems. Design of compensation networks by Bode method.

0512-1202	אלקטרוניקה בסיסית BASIC ELECTRONICS
שעות: 6 ש"ס משקל: 4.5 דרישות קדם: מבוא למערכות ומעגלים חשמליים הקורס מיועד לסטודנטים שאינם במגמה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה. עקרונות של מוליכים למחצה, צומת PN, דיודות זנר, מיישרים, עקרונות של טרנזיסטורים, טרנזיסטור בי-פולרי, טרנזיסטור תופעת שדה, מודל אות קטן, מעגלים שימושיים, מגברי הפרש, מגברים אופרטיביים, מגבר מכשור (instrumentation amplifier), מסננים Sallen Key ותכנון מסננים, מעגלים מיוחדים, מבוא לשערים ואלקטרוניקה ספרתית, משפחת TTL ומשפחת CMOS, ממיר אנלוגי-דיגיטלי, optocouplers , ובידוד ביישומים רפואיים. נושאים במעבדה: הכרת מכשירי מדידה; מעגלי RLC ופונקציות תמסורת; מגברים טרנזיסטוריים; מעגלים אנלוגיים משולבים; מגברי שרת; מעגלים ספרתיים משולבים. המעבדה תינתן במסגרת של 7 פגישות במשך הסימסטר, כל אחת בת 4 שעות, החל מהשבוע השלישי לסימסטר, כדלהלן: Safety in the lab (lecture) - week 2; Measurement equipment - week 3; LRC circuits and transfer functions - week 4; Rectifiers (diode circuits, +RC) - week 6; Amplifiers with discrete components (either BJT or FET) - week 7; Integrated digital circuits - week 9; Integrated analog + digital circuits (such as 555) - week 10; Operational amplifier circuits - week 11.
Credit points: 4.5 Prerequisites: Introduction to Electrical Circuits and Systems. Intended for non-EE students Semiconductors principles, PN junction, diodes, Zener-diodes, rectifiers, transistors – principles of operation, bipolar transistors, field effect transistor (FET), small-signal analysis, differential amplifiers, operational amplifiers, instrumentation amplifiers, filter design, Sallen Key filters, analog to digital conversion, digital electronics, logic gates, transistor transistor logic (TTL), complimentary metal oxide semiconductor logic (CMOS), optocouplers, medical applications.

0512-1203	מבוא לעיבוד אותות INTRODUCTION TO SIGNAL PROCESSING
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: אנליזה הרמונית, מבוא למערכות ומעגלים חשמליים מערכות לינאריות, קביעות בזמן, סיבתיות ויציבות. אנליזת פורייה של אותות רציפים: טורי פורייה (DFS) לאותות מחזוריים, טרנספורם פורייה (FT) לאותות חסומי אנרגיה. מסננים בזמן רציף, טרנספורם הילברט, משפט הדגימה. אנליזת פורייה של אותות בדידים: טרנספורם פורייה לאותות בדידים (DTFT) עבור אותות חסומי-אנרגיה, טרנספורם פורייה הבדיד (DFT) עבור אותות מחזוריים. טרנס פורמי לפלס ו-Z דו-צדדיים. מסננים בזמן בדיד: מסנני תגובת הלם סופית (FIR) ואינסופית (IIR), תכנון מסנני FIR, חלונות. דצימציה, אינטרפולציה, מבוא לעיבוד רב-קצב (Multirate). חישוב מהיר של ה-DFT בעזרת FFT. טרנספורם הילברט בזמן בדיד. מבוא לאנליזה ספקטרלית.
Crdit points: 3.5 Prerequisites: Harmonic Analysis; Introduction to Electrical Circuits and Systems. Linear systems, time-invariance, causality and stability. Fourier analysis of continuous-time signals: Discrete Fourier Series (DFS) for periodic signals, Fourier Transform (FT) for finite-energy signals. Continuous-time filters, Hilbert transform, the sampling theorem. Fourier analysis of discrete-time signals: Discrete-Time Fourier Transform (DTFT) for finite-energy signals, Discrete Fourier Transform (DFT) for periodic signals. Bilateral Laplace- and Z- transforms. Discrete-time digital filters: Finite Implulse Response (FIR), Infinite Impulse Response (IIR), design of FIR Filters, windows. Decimation, interpolation, introduction to multirate signal processing. Fast calculation of the DFT using the Fast Fourier Transform (FFT). Discrete-time Hilbert transform. Introduction to spectral analysis.

0512-1204	המרת אנרגיה והנע חשמלי ENERGY CONVERSION AND ELECTRICAL DRIVE
שעות: 3.5 ש"ס משקל: 2.5 דרישות קדם: אלקטרוניקה בסיסית 1. מעגלים מגנטיים. 2. העברת אנרגיה במערכות הספק: הספקים אקטיביים וראקטיביים, מקדם הספק, קווי תמסורת והעברת אנרגיה. 3. שנאי: מבנה, סכמת תמורה, דיאגרמה פאזורית, תמסורת, הפסדים, נצילות, ויסות מתח. 4. מכונת השראה: מבנה שדה מגנטי מסתובב, סכמת תמורה, הפסדים, נצילות, אופין המומנט, התנעה. 5. מכונה לזרם ישר: מבנה ופעולת מנוע וגנרטור, הפסדים, הספקים, נצילות, אופיינים. 6. מבוא לאלקטרוניקה תעשייתית ואלקטרוניקת הספק. במסגרת פגישות המעבדה יבוצעו ניסויים בנושאים: שנאים ומדידת הספק, מנוע השראה, מנוע וגנראטור לזרם ישר.
Credit ppoints: 2.5 Prerequisites: Basic Electronics. Magnetic circuits. Basics of power transmission: Active and reactive power, Power factor, Transmission lines. Transformers: Structure, equivalent scheme, phasor diagram of voltages, currents and powers in a transformer, loss mechanisms and efficiency, voltage regulation. Induction machines: Structure, rotating magnetic field, equivalent scheme, loss mechanisms and efficiency, moment characteristics, starting methods. DC machine: structure, operation in motor and in generator mode, loss mechanisms and efficiency, characteristics in different excitation schemes. The laboratory experiments include: transformers and power measurements, induction machine, DC machine.

0512-2503	מבוא להנדסת חשמל INTRODUCTION TO ELECTRICAL ENGINEERING
שעות: 5 ש"ס משקל: 4 דרישות קדם: משוואות דיפרנציאליות רגילות (במקביל), פיזיקה (2) (במקביל). מעגלים ואלמנטים מקובצים, פונקציות שימושיות, חוקי קירכהוף, שקול תכנון ושקול נורטון, חיבור טורי וחיבור מקבילי, מקורות ואלמנטים לא לינאריים, ניתוח אות חלש, ניתוח תגובות מעגלים מסדר ראשון, תגובות ZIR ו-ZSR, מעגלים מסדר שני, מעגלים מסדר גבוה, מבוא למערכות לינאריות קבועות בזמן, קונבולוציה, פאזורים, מעגלים במצב סינוסי עמיד, מעגלי תהודה, אלמנטים מצומדים: סלילים ומקורות מבוקרים, שנאים, תורת הגרפים ותאוריית Tellegen, ניתוח שיטתי לפי צמתים ולפי חוגים, סדנת הכרות עם תוכנת MATLAB.
Credit Points: 4 Prerequisites: Ordinary Differential Equations (concurrent); Physics (2) (concurrent) Lumped circuits and elements; Kirchoff’s laws; Thevenin and Norton equivalents; Serial and Parallel connections; Non linear sources and elements; low signal analysis; First order circuits; ZIR and ZSR of linear circuits. Second order circuits: ZIR and ZSR, High order circuits; Introduction to linear and time-invariant circuits; Convolution; Phasors; Sinusoidal steady-state analysis; Resonant circuits. Coupling Elements: Inductors, transformers and controlled sources. Network analysis: Graphs and topology, Tellegen’s theorem; Node and mesh rigorous analysis. MATLAB workshop.

0512-2508	התקנים אלקטרוניים ELECTRONIC DEVICES
שעות: 6 ש"ס משקל: 5 דרישות קדם: מבוא לפיזיקה של מוליכים למחצה 1. הולכה במוליכים למחצה, ניידות ומוליכות, תלות בריכוז הזהומים ובטמפרטוה. שיטות מדידה של צפיפות נושאי המטען, הניידות והמוליכות. אפקט הול. יצור עודף נושאי מטען על ידי תאורה. פוטו-מוליכות. משוואת הרציפות. 2. צומת מוליך למחצה בשיווי משקל, מתח מגע, מטען ושדה באיזור המטען המרחבי. צומת עם ממתח, השפעת הממתח על אזור המטען המרחבי, דיודת קיבול משתנה. זרמי דיפוזיה וסחיפה, רמות אנרגיה. הזרקת נושאי מטען מיעוט. פילוג נושאי המטען ומשוואת הדיודה. הזרקה חזקה, התאחדות וייצור באזור המעבר, דיודה צרה, זרמי התאחדות. תהליכי פריצה בדיודה. דיודת מפולת ודיודת זנר. התנהגות דינמית של דיודה בתנאי אות קטן ומיתוג. דיודת מנהרה. 3. טרנזיסטור ביפולרי - עקרון הפעולה, מעגל תמורה ומשוואת Ebers-Moll, מודל בקרת המטען, מיתוג, פריצות, התנהגות של טרנזיסטורים מעשיים, מגבלת התדר, התנהגות באות קטן, SCR. 4. מגע מתכת - מל"מ. מבנה MOS. MOSFET ונגזרותיו: מבנה, תכונות והתנהגות באות קטן ומתוג. 5. מושגים בסיסיים במעגלים משולבים - הטכנולוגיה הפלנרית וחוקי תכנון.
Credit Points: 5 Prerequisites: Introduction to Semiconductor Physics Carrier motion in semiconductors, mobility and conductivity, diffusion and drift, Measurement methods for mobility, diffusivity and carrier concentrations. Hall effect. Haynes-Shockley experiment. Generation and recombination of excess carriers. Continuity equations.PN junction in thermal equilibrium: built-in potential, space charge and field in the depletion region. PN junction under bias. Carrier injection and extraction. Minority charge storage. Depletion and diffusion capacitances. Drift and diffusion currents. Ideal long and short PN diode dc characteristic. High injection, non-ideal diode effects, recombination current. Tunneling diode. Junction breakdown (Zener and avalanche). Switching, ac behaviour. Heterojunction. Bipolar junction transistor (BJT) – electrostatic description. Ideal BJT in forward active mode. Minority diffusion currents in narrow vs. wide base. BJT in various configurations, dc current and voltage gains. Ebers-Moll and Gummel-Poon models. Charge control equation. BJT breakdown mechanisms. Switching and small signal behaviour. Non-ideal BJT. Heterojunction bipolar transistor. Metal-semiconductor (MS) junctions. Electrostatic description, Schottky barrier, ohmic characteristic. MS junction under bias. Ideal MOS capacitor. C-V characteristic. MOS field effect transistor (MOSFET). NMOS and PMOS. Basics of transistor action, long channel I-V characteristic, short channel effects. Complementary MOS (CMOS). High electron mobility transistor (HEMT).

0512-2509	מבוא להתקנים אלקטרוניים INTRODUCTION TO ELECTRONIC DEVICES
לתלמידי הנדסת מחשבים שעות: 3 ש"ס משקל: 2.5 דרישות קדם: מבוא להנדסת חשמל אטומים וקשרים אטומיים: האטום של הבוהר, הטבלה המחזורית, קשרים יונים וקוולנטיים, קשר מתכתי. שריג גבישי, מבנים גבישיים. פסי אנרגיה ומאסה אפקטיבית: רמות אנרגיה, פסי אנרגיה. מוליכים למחצה, מבודדים ומתכות. מאסה אפקטיבית. מוליכים למחצה: פלוגי פרמי-דיראק ומקסוול-בולצמן. מוליך למחצה אינטרינזי - רמת פרמי, צפיפות נושאי מטען. דונורים ואקספטורים, מל"מ אקסטרינזי. הולכה במוליכים למחצה: סחיפה ודיפוזיה של נושאי מטען, אפקט הול, קשר אינשטיין, גנרציה ורקומבינציה. צומת P-N: צומת בשיווי משקל: מתח מגע, מטען ושדה באיזור המחסור. צומת בממתח. הזרקה. אופיין דיודה אידאלית. פריצת צומת. קיבול מחסור. טרנזיסטור ביפולרי: תאור בסיסי. רכיבי זרם, איזור פעולה, חיבור CE ואופיינים. שימוש כמתג ומגבר. טרנזיסטור אפקט-שדה: תאור בסיסי. קבל MOS בשיווי משקל ותחת ממתח. MOSFET - אופיינים. התקנים אחרים - גלאים, דיודה פולטת אור.
(for Computer Engineering Students) Credit points: 2.5 Prerequisites: Introduction to Electrical Engineering. This course is an introduction to modern physics of semiconductors and semiconductor devices used microelectronics. It consists from several parts. The first part is a theoretical background of a basic knowledge in solid state physics (atomic structure and atomic bonds, Bohr's model, electronic structure of atom; semiconductor crystals Si, Ge, GaAs; free electron model, electron energy band structure, electron and holes). The second part is devoted to fundamentals of semiconductor physics (Fermi statistics, intrinsic and extrinsic semiconductors, P-type and N-type semiconductors, degenerate and non-degenerate semiconductors; carriers drift, diffusion, scattering, electron-hole generation-recombination processes, life time; continuity equation, quasi-Fermi level). The third part considers properties of p-n junction (depletion region, built-in field, junction in equilibrium, forward and reverse bias, I-V characteristics). The fourth part contains basics of semiconductor devices such as MOS capacitor, MOS, MOSFET, CMOS and bi-polar transistors and some applications of these devices. The course is prepared in Power Point program.

0512-2510	מבני נתונים ואלגורתמים DATA STRUCTURES AND ALGORITHMS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: תכנות הקדמה: חיפוש איבר ברשימה ממוינת, חיפוש בינארי. הגדרת סדר הגודל של פונקציה, ניתוח נכונות וזמן ריצה של אלגוריתמים. בעיית המיון (Sorting): מיון הכנסה (Insertion Sort). מיון מיזוג (Merge Sort). מיון "מהיר" (Quick Sort). חסם תחתון למיון במודל ההשוואות ומושג עץ ההכרעה Decision) ( (Tree. מיון בזמן ליניארי. טיפוסי נתונים מופשטים (Abstract Data Types) ומבני נתונים: מחסנית ותור. תור קדימויות וממוש ע"י ערימה (Heap). עצי חיפוש בינאריים ועצי 2-3. ניהול קבוצות זרות. טכניקות אלגוריתמיות: פרדיגמת "הפרד ומשול" (Divide and Conquer). אלגוריתמים חמדניים (Greedy Algorithms). תכנון דינאמי (Dynamic Programming). אלגוריתמים על גרפים: ייצוג גרפים. חיפוש על גרפים. מציאת עץ פורש מינימאלי, זרימה ברשתות.
Credit points: 3.5 Prerequisites: Programming Introduction to data structures and algorithsm. Sorting algorithms: bubble sort, merge sort, quick sort, heap sort. Basic data structures: stacks, queues, linked lists. Data structures for dictionaries: hash tables, search trees, balanced search trees. Algorithms techniques: dynamic programming algorithms, greedy algorithms. Graphs: depth first search, breadth first search, topological sorting of directed graphs. Sorting networks: Arithmetic algorithms.

0512-2531	מבוא למערכות לינאריות INTRODUCTION TO LINEAR SYSTEMS
שעות: 3 ש"ס משקל: 2.5 דרישות קדם: משוואות דיפרנציאליות רגילות, מבוא להנדסת חשמל סווג מערכות: מודלים מתמטיים למערכות לינאריות ודיאגרמות אקויולנטיות. ניתוח מערכות רציפות בתחום הזמן: תגובה לתנאי התחלה, תגובה לאילוץ תגובה להלם, קונבולוציה כתגובה לערור שרירותי, יציבות. התמרת לפלס החד צדדית ושימושיה: פונקצית התמסורת, קטבים ואפסים במישור התדר המורכב. תיאור מערכת במרחב המצב, הצגת משוואות מצב ופתרונן בתחום הזמן ובתחום התדר. תגובת תדר לערור סינוסואידלי, עקומות בודה. מערכות בדידות: קבלת משוואות הפרש ופתרונן בתחום הזמן, תגובה לתנאי התחלה, תגובה לאילוץ, הקונבולוציה הבדידה, יציבות. התמרת z החד צדדית ושימושיה, פונקצית התמסורת הבדידה. תיאור מערכת בדידה במרחב המצבים, פתרון משוואות מצב בדידות.
Credit Points: 2.5 Prerequisites: Ordinary Differential Equations; Introduction to Electrical Engineering Classification of linear systems: mechanical, electrical, thermal, hydraulic and hybrid systems with constant lumped elements. Construction of electrical analogue circuits, formulation of mathematical models. Analysis of continuous linear systems in the time domain: response to initial conditions, impulse response, convolution as a response to arbitrary excitation. Fundamental analysis of first and second order systems. The one-sided Laplace Transform and its uses; transfer functions, poles and zeros in the complex frequency plane. System description in the state-space, presentation of state equations and their solution in the time and frequency domains. System description with the aid of block diagrams. Frequency response to sinusoidal excitation, Bode plots. Linear discrete-time systems: obtaining the difference equations and their solution in the time-domain, response to initial conditions and the discrete convolution theorem. The one-sided Z transform and its uses, the discrete transfer function. A description of a discrete-time system in state-space, solution of the discrete state equations. Polynomial stability criteria for continuous and discrete time systems.

0512-3513	מעגלים אלקטרוניים אנלוגיים ANALOG ELECTRONIC CIRCUITS
שעות: 6 ש"ס משקל: 5 דרישות קדם: מבוא למערכות לינאריות, התקנים אלקטרוניים איפיוני דיודה. מעגלי דיודה. טרנזיסטור ביפולרי בתדירות נמוכה. ממתח יציבות תרמית. טרנזיסטור תוצא שדה. תגובות תדר של מגברים. מעגלי טרנזיסטור בתדר נמוך וגבוה. משוב והשפעתו על ביצועי ויציבות מערכות הגברה. מגברי שרת. עקרונות פעולה ושמושים. מתנדים. מסננים אקטיביים. עקרונות פעולה ותכנון. רשתות סנון לתדר גבוה. עצוב אותות. מגברי הספק. ספקים מיוצבים.
Credit Points: 5 Prerequisites: Introduction to Linear Systems; Electronic Devices Diodes. Bipolar junction transistors and field-effect transistors. Frequency response of transistor amplifiers (low and high frequency). Differential amplifier. Operational amplifier design. Non-ideal operational amplifiers. Non-linear operational amplifier applications: Oscillators, etc. Network analysis, active filters and feedback. Power amplifier stages. Mosfet and CMOS.

0512-3514	מעגלים אלקטרוניים ספרתיים DIGITAL ELECTRONIC CIRCUITS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מערכות לוגיות ספרתיות; מעגלים אלקטרוניים אנלוגיים מבוא למעגלים וסיגנלים לוגיים – הגדרות: סיגנלים לוגיים, רמות לוגיות, משפחות לוגיות, מהפך בסיסי, מתג אידיאלי ואופייני, אופיין תמסורת, חסינות לרעש, פיזור הספק סטטי ודינמי. התנהגות זמנית: זמני תגובה של שער, זמן עליה, זמן ירידה, מכפלת השהייה-הספק. מהפך NMOS– עומס מסוג Depletion ו- Enhancement. איפיון פונקציית תמסורת סטטית ודינמית. שערים לוגיים. מהפך CMOS– איפיון פונקציית תמסורת סטטית ודינמית. שערים לוגיים. שער אנלוגי. דלגלגים –SR-FF, D-FF, JK-FF, Master-Slave, מעגלים מרובי פאזות, רגיסטרי הזזה ומונים, סינכרון בין שעונים ו- Metastate. לוגיקה דינמית – רגיסטרי הזזה אנלוגיים: CCD, Bucket Brigade, רגיסטרי הזזה, שערים, מפענחים דינמיים, PLAs. תאי זכרון – תאי SRAM, DRAM, ROM, PROM, EPROM, E²PROM . מגברי חישה. מעגלים ספרתיים ביפולריים – אפיון פונקציית תמסורת של שערים של משפחות סטנדרטיות: ECL, LSTTL, TTL. Fan-In ו- Fan-Out. מעגלי קטימה וריתוק. מחוללי תדר –Schmitt-Trigger. מחוללי דפקים: חד-יציב, אל-יציב. יישום בעזרת מעגלי CMOS, מגברים אופרטיביים ומעגלים משולבים כמו 555. תכנון של מעגלים ספרתיים – שפות תכנות HDL ו- VHDL. תכנון לפי דרישות לקוח, ASIC, PLDs FPGAs. מבוא לממירי נתונים – עקרונות הפעולה של ממירים דיגיטליים לאנלוגיים ואנלוגיים. דפי נתונים – דיאגרמות זמן, הבנת דפי נתונים של היצרן.
Credit points: 3.5 Prerequisites: Digital Logic Systems; Analog Electronic Circuits. Course aims: Digital circuits play a very important role in today’s electronic systems. They are employed in almost every facet of electronics, including communications, control, instrumentation, and, of course, computing. This course emphasis the studying and understanding of basic electronic devices characterization and behavior as switches. Design and analysis of basic electronic circuits consisting of BJT and MOSFET transistors operating as switches. Use of computer simulation program to analyze digital electronic circuits under their utmost limits. Course description: Introduction to Logic Signals and Circuits – Digital signals, logic levels, logic families, the basic inverter, the ideal and typical switch, transfer characteristics, noise margin, static and dynamic power dissipation. Temporal behavior: propagation delay of a gate, rise time, fall time, Delay-Power product. NMOS Inverter – Depletion and Enhancement load, static and dynamic operation and transfer characteristics. NMOS logic gates. The body effect.CMOS Inverter – Static and dynamic operation and transfer characteristics. Example of CMOS logic gates. Analogue transmission gate.Flip-flops – SR-FF, D-FF, JK-FF. Master-Slave, multi-phase circuits, shift registers and counters, synchronization and metastate.Dynamic logic – Bucket Brigade and CCD analogue shift registers, dynamic shift registers, dynamic gates and dynamic decoders and PLAs.Memory cells – Static RAM cells, dynamic RAM cells, ROM, PROM, EPROM, E2PROM and sense amplifiers.Bipolar digital circuits – Characteristics of standard TTL, LSTTL and ECL gates. Fan-in and Fan-out. Clamping and clipping circuits.Clock Generators – Schmitt Triggers. Monostable and astable multivibrator circuits using CMOS, operational amplifiers and IC such as 555.Design of Digital Circuits – HDL and VHDL languages. Customer, ASIC, PLDs, FPGAs.Introduction to Data Converters – Principle of A/D and D/A converters.Data Sheet – Timing diagram. Interpretation of manufacturers’ data sheets. Special requirements – Pspice or EWB software for course assignments and homework.

0512-3526	תמסורת גלים WAVE TRANSMISSION AND LINES
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: שדות אלקטרומגנטיים קבלת משוואות קו התמסורת וזיהוי המקדמים ממשוואות מכסוול. תורת הרשת של קווי תמסורת: מעגלים אקויולנטיים למערכות מפולגות ומשוואות קו התמסורת. פתרונות במצב הרמוני יציב: גלים נעים וגלים עומדים, תאום עומסים, Smith chart. פתרונות במישור הזמן: עומס התנגדותי וראקטיבי, פתרון באמצעות התמרה ממישור התדר. גלים אלקטרומגנטיים בתווך שכבתי: משוואת הגלים, וקטור Poynting, גלים מישוריים, פגיעה אלכסונית בתווך רב שכבתי, מודל קו תמסורת, תכנון שכבות תאום, תווך עם הפסדים, ספקטרום זוויתי של גלים מישוריים. התורה האלקטרומגנטית של מנחי גלים (גלבו): פרוק מודאלי בגלבו בעל חתך רוחב כללי, אופני TE,TEM ו-TM, אקויולנט קו התמסורת, גלבו דו גידי, לוחות, קואכסיאלי ומלבני, החזרות ותאום עכבות, מנחי גלים דיאלקטריים, סיבים אופטיים. מבוא לתורת הקרינה: קרינה מדיפול, שדה קרוב ורחוק, פונקציות גרין.
Credit points: 3.5 Prerequisites: Electromagnetic Fields Transmission lines: Derivation of the Telegraphist’s equations and their coefficients (including loss), Sinusoidal (time harmonic) solutions, Non-sinusoidal waves on lossless lines, Graphical solutions (Smith Chart).Plane Electromagnetic Waves: The wave equation, polarization, plane wave solutions, reflection of obliquely incident plane wave from layer media, Transmission line analog for the plane wave propagation and reflection, Angular spectrum of plane waves.Electromagnetic Waveguides: Modes inelectromagnetic waveguides, TE modes, TM modes, Rectangular metalic waveguides, Transmission line analog for the modes’ propagation and reflection, Resonant cavities, Dielectric waveguides, Optical fibers.

0512-3532	מבוא לניתוח אותות INTRODUCTION TO SIGNAL ANALYSIS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: אנליזה הרמונית, מבוא למערכות לינאריות פיתוח לטור עפ"י בסיס אורתונורמלי. הקרוב הטוב ביותר ומשפט ההטלה. בסיס אורתונורמלי של פונקציות עצמיות: הבסיס ההרמוני. טורי פורייה בזמן רציף (FS) ובזמן בדיד (DFS). דוגמאות. דיון בתנאי התכנסות (דיריכלה). התכנסות לא במידה שווה: תופעת גיבס. תכונות של טורי פורייה. משפטי פלנצ'רל ופרסיבל. טורי פורייה לפונקציות מוכללות. ייצוג אותות לא מחזוריים. פיתוח התמרת פורייה הרציפה והבדידה(DTFT) ונוסחאות ההפיכה שלהן. תנאי התכנסות (דיריכלה). דוגמאות. התמרות פורייה לאותות בעלי אנרגיה אינסופית אך הספק סופי. התמרות פורייה לאותות מחזוריים והקשר לטורי פורייה. משפט הקונבולוציה. שימושים למשוואות הפרש ומשוואות דיפרנציאליות. תכונת ההכפלה. הקשר לאפנון, לעקרון אי-הודאות של היזנברג ולתופעת גיבס. תכונות של התמרות פורייה. דואליות ההתמרה וההפכי שלה. משפטי פלנצ'רל ופרסיבל. סיכום התמרות פורייה וטורי פורייה, הקשרים ביניהם והיבטי סינון. אפנון תנופה (DSB-SC, AM, SSB). גילוי סינכרוני וגילוי א-סינכרוני. אפנון זוויתי ( FM צר‑סרט ו- FM רחב-סרט). אפנון FM של אות הרמוני. פונקציות בסל. שיטות ריבוב בזמן רציף (FDM) ובזמן בדיד (TDM). משפט נייקוויסט: הצגה והוכחה. שחזור אידאלי: פונקציות SINC. שחזור לא-אידאלי: פונקציה מלבנית (ZOH) ופונקצית משולש (FOH). קיפול והתחזות (ALIASING). מערכות עיבוד אות ספרתיות לאותות רציפים. דוגמאות – D/A, A/D - שגיאות קונטיזציה. הצורך בהתמרות Z ולפלס. דוגמאות. תחומי ההתכנסות (ROC). התמרות הפוכות. תכונות. הקשר להתמרת פורייה. פונקצית התמסורת. קטבים ואפסים. יציבות וסיבתיות. סינון.
Credit Points: 3.5 Prerequisites: Harmonic Analysis; Introduction to Linear Systems Refreshing of time-invariance, causality and linearity of systems.Fourier analysis of continuous signals and continuous systems, Fourier series and Fourier transforms.Examples of modulation and filtering.Sampling and reconstruction of continuous signals.Relations between Fourier transforms, Laplace transforms and Z transforms.

0512-3542	מעבדת בקרה CONTROL LABORATORY
שעות: 2 ש"ס משקל: 1 דרישות קדם: מבוא לתורת הבקרה מערכת מנוע סרוו לזרם ישר, בקרת חימום מים בצינור ארוך, ייצוב כדור מתגלגל על קורה, סימולציה ספרתית של מערכות לינאריות, פתרון משוואות ע"י מחשב אנלוגי, בקרת מנוע ע"י מחשב ספרתי.
Credit Points: 1 Prerequisites: Introduction to Control Theory Analog Control Systems; D.C. Servo Motor Control; Solving Linear Equations by an Analog Computer; Long Time-Delay System; Balancing a Ball on a Beam. Digital systems; Linear systems Simulations; Digital Control of a D.C. Servo Motor.

0512-3543	מבוא לתורת הבקרה INTRODUCTION TO CONTROL THEORY
שעות: 3 ש"ס משקל: 2.5 דרישות קדם: מבוא למערכות לינאריות מערכות משוב, יציבות של מערכות משוב: קריטריוני נייקויסט ובודה, אנליזה באמצעות מקום גיאומטרי של שורשים, דיאגרמת ניקולס. אפיון מערכות משוב בתחום הזמן ובתחום התדר, שגיאת מצב מתמיד ושגיאה חולפת, דוגמא: מערכת מסדר שני. קריטריונים: מקדמי שגיאה, רגישות, שיכוך הפרעות, רוחב סרט. תכנון רשתות קזוז בעזרת שיטות בודה, נייקויסט, ניקולס, ומקום גיאומטרי של שורשים. מבוא לבקרה ספרתית.
Credit Points: 2.5 Prerequisites: Introduction to Linear Systems Feedback systems, stability of feedback systems: Nyquist and Bode criterions, the root-locus method, Nichols chart. Performance criteria: transient response, steady-state errors, frequency response, sensitivity, disturbances suppression. Second order systems. Design of compensation networks by Bode, Nyquist, Nichols and the root-locus methodes. Introduction to digital control.

0512-3561	מערכות לוגיות ספרתיות DIGITAL LOGIC SYSTEMS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 מבוא; ייצוג מידע - מספרים, פעולות אריתמטיות, קודים. אלגברה בוליאנית. מעגלים לוגיים קומבינטוריים. מימוש מעגלים לוגיים קומבינטוריים: מעגלים אריתמטיים (מסכם מלא, מסכם בינרי מקבילי, מסכם עשרוני, כופל), מבנה יחידה אריתמטית לוגית (ALU), משווה, מרבב, מקודד. מערכים מיתכנתים: זכרון קריאה בלבד (ROM), PLA, PAL. מעגלי עקיבה אסינכרוניים. מעגלי עקיבה סינכרוניים. מימוש מעגלי עקיבה ב-MSI ו-LSI: רגיסטר מקבילי, רגיסטר הזזה, מונה אסינכרוני וסינכרוני, יחידת זכרון קריאה/כתיבה (RAM). מבנה יחידת עיבוד מרכזית (CPU).
Credit Points: 3.5 Number systems, arithmetic operations, codes. Boolean algebra. Combinational logic circuits. Implementation of combinational logic circuits: arithmetic circuits (full adder, parallel binary adder, decimal adder, multiplier). Arithmetic-logic unit (ALU). Comparator, multiplexer, encoder. Programmable arrays: Read-only memory (ROM), PLA, PAL. Asynchronous sequential circuits. Synchronous sequential circuits. MSI and LSI implementations of sequential circuits: parallel register, shift register, asynchronous and synchronous counters, random access memory (RAM). Central processing unit (CPU).

0512-3571	המרת אנרגיה ENERGY CONVERSION
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מבוא להנדסת חשמל, שדות אלקטרומגנטיים (במקביל) מבוא לאיכות הספק, עומסים אלקטרוניים וגורם ההספק כפונקציה של ההרכב ההרמוני. רשתות תלת פאזיות וייצוגן הפאזורי. מעגלים והתקנים מגנטיים, מודלים לינאריים ולא לינאריים. מטריצת הצימוד, אנרגיה וכוחות שנאים חד ותלת פאזיים. מכונת השראה: מבנה, סכימת תמורה ואופיינים אלקטרו-מכניים. יסודות ממירי PWM ממותגים בתדר גבוה. מערכות פוטוולטאיות: אופייני התא והמערך הפוטוולטאיים, תיאום אופטימלי באמצעות ממיר ממותג עבור עומסים דינמיים. מכונה לזרם ישר: מבנה, אופיינים וצורות חיבור שדה הערור.
Credit Points: 3.5 Prerequisite: Introduction to Electrical Engineering; Electromagnetic Fields (Concurrent) Three-Phase Power System: Voltages, currents, power in a symmetric network, phasor diagrams magnetic circuits: linear and non-linear magnetic circuits in direct and alternating currents, hysteresis and adds current losses, flux leakage, magnetic coupled circuits, forces. Transformer: Single and three-phase transformer structure, equivalent circuit, losses, efficiency, no-load and short circuit tests, voltage regulation. Induction Machine: Structure, rotating magnetic field, equivalent circuit, powers, losses, efficiency, speed-torque characteristics, starting, speed regulation. Solar Cell Systems: Properties, I-V characteristics, operating point, series and parallel connections, photovoltanic arrays, load I-V characteristics, maximum power point tracker. Direct Current Machine: Generators and motors in separate, shunt, series and compound excitations, structure, e.m.f., torque, power, losses, efficiency, generator load characteristics, motor mechanical characteristics, motor speed regulation. Converter: Basics of dc converters.

0512-3572	מעבדה בהמרת אנרגיה ENERGY CONVERSION LABORATORY
שעות: 2 ש"ס משקל: 1 דרישות קדם: המרת אנרגיה שנאי חד ותלת פאזי, מכונה לזרם ישר, מכונת השראה, בקרת מנוע צעד ע"י בקר מתוכנת, מבוא לממירי PWM.
Credit Points: 1 Prerequisite: Energy Conversion Single and three-phase transformer. DC machine. Induction machine. Synchronous machine. Programmable controller.

0512-3591	אלקטרוניקה - מעבדה (1) ELECTRONICS - LABORATORY (1)
שעות: 4 ש"ס משקל: 2 דרישות קדם: התקנים אלקטרוניים, מעגלים אלקטרוניים אנלוגיים (במקביל), תמסורת גלים (במקביל) בטיחות, הכרת מכשירי מדידה (אוסילוסקופ, מחולל אותות, רב מודד) תוך התנסות במשפטי רשת בסיסיים. מעגלי RCL: תופעות מעבר, מעגלי תהודה טוריים ומקביליים, יישומי מעגל תהודה לסינון. מעגלי דיודות: מדידות אופייני דיודה רגילה ודיודות זנר, שימוש ל‑clamping, clipping, ישור מתח חילופין וייצוב מתח. טרנזיסטורים ביפולריים: מדידות אופיינים, הגבר בתצורת CE, CC מגברי קסקוד ו- Boot strap. טרנזיסטור MOSFET: מדידת אופיינים, שימוש כמפסק, נגד ומגבר.
Credit points: 2 Prerequisites: Electronic Devices; Analog Electronic Circuits-(concurrent); Wave Transmission & Lines (concurrent) The Oscilloscope; Transistor characteristics and parameters; Common emitter and emitter-follower configurations; Bias stabilization of transistor amplifiers; Distortions; Common-base amplifier; Characteristics by linear approximation; Clipping circuits.

0512-3592	אלקטרוניקה - מעבדה (2) ELECTRONICS - LABORATORY (2)
שעות: 4 ש"ס משקל: 2 דרישות קדם: אלקטרוניקה מעבדה (1), מעגלים אלקטרוניים אנלוגיים. צורות חיבור בסיסיות של BJT, שרשור דרגות עם וללא תיאום עכבות, מגברי הפרש ומראות זרם, מגברי שרת, מגברים רחבי סרט, מגברי משוב, מגברי הספק / עיוותים, מעגלי ייצוב מתח: גשר דיודות-זנר- מיצבים בסיסיים-723, 7805, רשתות תמסורת ומערכות מפולגות.
Credit points: 2 Prerequisites: Electronics Laboratory (1); Analog Electronic Circuits RC-coupled two-stage amplifier; Two-stage feedback amplifier; Push-pull power amplifier; Characteristics of integrated operational amplifier, inverting and non-inverting amplifiers; Wien bridge and crystal; The transistor as a switch; Voltage stabilizer.

0512-3593	אלקטרוניקה - מעבדה (3) ELECTRONICS - LABORATORY (3)
שעות: 4 ש"ס משקל: 2 דרישות קדם: מעגלים אלקטרוניים ספרתיים, אלקטרוניקה מעבדה (2) מעגלים משולבים בסיסיים, מונים (Decoder,(CountersDemultiplex,,Multiplexer,רטטים, רגיסטרים ((Shift-Registers, זיכרונות Converters ,D/A-A/D .
Credit Points: 2 Prerequisites: Digital Electronic Circuits; Electronics Laboratory (2). Basic integrated circuits, counter, decoder, multiplexer, demultiplexer, flip-flop, oscillator, mono-stable, shift-register, memory, A/D - D/A converters, logic analyzer.

0512-3632	אותות אקראיים ורעש RANDOM SIGNALS AND NOISE
שעות: 5 ש"ס משקל: 4 דרישות קדם: מבוא להסתברות וסטטיסטיקה, מבוא לניתוח אותות, (מבוא לעיבוד אותות לתלמידי הנדסה מכנית) חזרה: המשתנה האקראי (מ"א), שני מ"א, פילוג משותף, פונקציות של שני מ"א, מומנטים משותפים, קורלציה וקווריאנס, פונקציה אופינית משותפת, פילוג מותנה, תוחלת מותנית. שערוך (אמידה) של מ"א. וקטור של מ"א, מטריצת הקורלציה והקווריאנס, הוקטור הגאוסי. תהליכים אקראיים (ת"א), דוגמאות של ת"א (פואסון, וינר-לוי, רעש לבן), סטציונאריות וארגודיות של ת"א, פונקצית הקורלציה, ספקטרום ההספק של ת"א, מעבר ת"א דרך מערכת לינארית, סינון של ת"א.
Credit points: 4 Prerequisites; Introductiot to Probability and Statistics;Introduction to Signal Analysis. Review of the random variable (R.V.), two R.V.s, joint distribution, two R.V. functions, joint moments, correlation and covariance, characteristic joint joint function, conditional distribution, conditional expectation. R.V. series (vectors), correlation and covariance matrix, the Gaussian vector, random processes (R.P.), examples of R.P. (Poisson, Wiener-Levi, white noise), stationary and ergodic R.P. The correclation function, power spectrum, filtering of r.P. through a linear system, estiamtion of R.V., optimal filtering of R.P.

0512-4000	פרוייקט PROJECT
שעות: 4 ש"ס משקל: 4.5 דרישות קדם: 130 שעות לפחות או אישור המנחה מטרת הפרוייקט: לתרגל תכנון, ופתוח של מערכת בתחום של הנדסת חשמל. המנחים הם מהנדסים פעילים בתעשייה, או אנשי הסגל של הפקולטה. הנושאים נבחרים מתוך ניסיונם. הפרויקט מתחיל, כפי שנהוג בתעשייה, מהגדרת הבעיה ומפרט ומסתיים בתכנון פיתוח ובדיקה. הסטודנט מקבל מהמנחה את תיאור הבעיה והמטרה. היקף הפרוייקט: היקף הפרויקט כ-350 שעות לסטודנט. על הסטודנט יהיה: - ללמוד את הבעיה באופן כללי מתוך ספרות. - למצוא שיטות אפשריות ו/או מעגלים מתאימים לפתרון הבעיה. - לבחור את השיטה ו/או המעגלים המתאימים ביותר, ולנמק את הבחירה. - לבצע תכנון מפורט של המערכת. - לבנות את המערכת ולהפעילה. - לוודא שהמערכת פועלת לפי הדרישות שנקבעו. שיטת העבודה: - העבודה היא עצמאית בעיקרה ומתבצעת בצוותים של עד 3 סטודנטים בהכוונת המנחה ובהדרכתו. - לכל מנחה תהיינה שעות קבועות שבהן יקבל את הסטודנטים (שעות קבלה). - על כל צוות להגיש דו"ח התקדמות חודשי, שבו תתואר העבודה שבוצעה באותו חודש, ההתקדמות לעומת החודש שעבר, הבעיות שהתעוררו וכו'. דו"חות אלה מהווים חלק בלתי נפרד מהעבודה. - הדו"ח המסכם של הפרויקט יכלול את המערכת הבנויה וכן סקירה על הבעיה ושיטות הפתרון האפשריות, תיאור השיטה הנבחרת והנמקתה, ותכנון מפורט של המערכת. - שעות הקבלה של המנחים תפורסמנה. מועד אחרון להצגת הפרויקט הוא סוף יולי בשנה ד' עבור מתקבלי סמסטר חורף, וסוף פברואר למתקבלי סמסטר אביב. ניתן להירשם לפרויקט החל מסיום הסמסטר השישי. ההרשמה אצל מרכז הפרויקטים. על הסטודנט להכין פוסטר. הפוסטר יוצג ביום תצוגת הפוסטרים ו/או בתצוגת הפרויקט כחלק מדרישות הפרויקט. הודעה על יום הפוסטרים תפורסם באתר הפרויקטים. כל פרויקט יוצג בפני מרכז הפרויקטים וצוות בדיקה אקדמי.
Credit Points: 4.5 Prerequisite: At least 112 credit points. Purpose: By complementing theory with 'hands-on' experience the course provides the student with the opportunity of acquiring design abilities, of mastering the engineering science, and of being exposed to modern electronic equipment. This task is executed in a practical, realistic and meaningful way, under the supervision of experienced personnel from the University, as well as from the Electronic Industry. Description: Projects are chosen by the student from a list provided by the Project Lab in Electronics, in topics originating by demand from the Electronic Industry, and from University research laboratories. Starting with the specific definition of the project, and leading up to the final testing of its performance, the student will go through the following steps:Studying the general aspect of the problem at hand. Finding possible methods, and appropriate circuits/algorithms, as solutions to the problem. Making the proper choice for solving the problem, and justifying this choice. Designing, building, and proving the system as a solution, and testing its validity in performance. Supervision will be provided via time allocated by the project's supervisor to weekly meetings for general advice, and specific help in related problems. Requirements: Independent work by the student, or group of students, assisted by the chosen project supervisor. Submission of periodic project reports. Participation in a poster-day demonstration. Submission of a Project Book. Demonstration of the system's performance, in line with the defined requirements.

0512-4100	מערכות תקשורת COMMUNICATION SYSTEMS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: אותות אקראיים ורעש חלק א. אותות baseband. מושגים בתורת האינפורמציה ובקידוד. דגימה ופולסים מאופנני תנופה. PCM, קוונטיזציה ורעש קוונטיזציה, סוגי קידוד-קו בינארי והספקטרום האופייני להם. אות רב-רמות, דיאגרמת עין, סנכרון, הפרעות בין סימנים. מסנן קו raised cosine, מסנן מתואם. הרעש במוצא גלאי PCM. PCM דיפרנציאלי. אפנון דלתא. חלק ב. אותות bandpass. צורות אלטרנטיביות להצגת אותות bandpass. רעש צר סרט. אפנוני משרעת - SC-DSB, AM, SSB. התמרת הילברט. מימוש וגילוי אפנון משרעת. יחס אות לרעש בגילוי משרעת. אפנוני זווית - FM, NBFM, PM. הספקטרום של אותות מאופנני זווית ותדר. מימוש אפנון זווית, יחס אות לרעש בגילוי FM. Preemphasis-deemphasis. מימוש גילוי תדר. חוג נעול מופע.
Credit points: 3.5 Prerequisite: Random Sigals and Noise Part A – Baseband signals. Concepts in information theory and coding. Sampling and amplitude modulated pulses. PCM. Quantization and quantization noise. Bnary line codes and their spectrum. Multileval signals. Eye diagram and synchronization. Intersymbol interference. Raised-cosine filter. Matched filter. SNR of PCM. Differential PCM. Delta modulaton. Part B – Bandpass signals. Bandpass signal presentations. Narrow band noise. Amplitude modulations: DSB-SC, AM, SSB. Hilbert transform. Implementing amplitude modulation and detection. SNR of amplitude detection. Angle modulations: FM, NBFM, PM. Spectrum of FM and PM signals. Implementing angle modulation. SNR of FM. Preemphasis-deemphasis. Implementing frequency detection. PHase-lock loop.

0512-4161	תקשורת ספרתית DIGITAL COMMUNICATIONS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: אותות אקראיים ורעש מבנה מערכת תקשורת ספרתית, בחינת השערות וקריטריוני החלטה: קריטריון הסתברות שגיאה מינימלית, קריטריון סבירות מירבית, קריטריון Bayes, קריטריון Neyman-Pearson, מערכת תקשורת רב מימדית ודיסקרטית בזמן (Vector Channels), מערכת תקשורת רציפה בזמן (Waveform Channels), ייצוג אותות בעלי אנרגיה סופית במרחב האותות, המקלט האופטימלי עבור אותות בעלי צורה ידועה ברעש מתחבר גאוסי, לבן (AWGN) או צבעוני, הסתברות השגיאה וניתוח ביצועי מערכת תקשורת ספרתית, שיטות אפנון ספרתי: MSK, FSK, PSK, מערכת אותות אורתוגונליים ומערכת אותות ה‑Simplex, גילוי לא-קוהרנטי: המקלט האופטימלי במקרה של פאזה לא ידועה בערוץ (AWGN), קודי בלוק, קודי קונוולוציה, אלגוריתם Viterbi, שילוב קידוד-אפנון (TCM), מבוא לתורת האינפורמציה וקיבול הערוץ.
Credit points: 3.5 Prerequisite: Random Signals & Noise. Source Coding - Quantization techniques: uniform, companding, Lloyd-Max, VQ, high-resolution.Waveform coding: PCM, DPCM, delta modulation, adaptive PCM and DPCM, sub-band and transform coding. Transmission errors effect. Channel Modulation/De-Modulation - Base-band digital communication (PAM): performance in ideal channel, matched filter, power spectrum. Line-codes. Channel impairment: inter-symbol interference (ISI). Nyquist’s criterion. Detection in the presence of ISI: maximum-likelihood sequence estimation, equalization (linear, zero-forcing, decision-feedback, adaptive, in the transmitter). Echo cancellation.

0512-4162	העברה ספרתית של אותות DIGITAL TRANSMISSION OF SIGNALS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: תקשורת ספרתית, מבוא לעיבוד ספרתי של אותות תקשורת ספרתית בפס בסיס ((PAM: חישוב ביצועים בערוץ אידאלי המסנן המתואם, ספקטרום ההספק של אות PAM, קודי קו, מגבלות הערוץ, הפרעה בין-סימנית ((ISI, קריטריון נייקויסט (Nyquist) . משוונים ((Equalizers: לינארי, מאלץ אפס, עם משוב החלטה (DFE), משוונים מסתגלים (adaptive equalizers), שוויון במשדר, גילוי סבירות מירבית לסדרה. מבטלי הד ((Echo Cancellers. שיטות סינכרון גל נושא, שחזור שעונים, סינכרון מסגרת. קידוד מקור: שיטות קוונטיזציה, שיטות לקידוד צורות גל: DPCM, PCM, אפנון דלתא ((Delta Modulation, שיטות קידוד אדפטיביות, שיקולים מעשיים בתכנון ומימוש מודמים. השפעת אורך מילה סופי במימוש ספרתי, חוג בקרת הגבר (AGC). דוגמאות של מודמים.
Credit points: 3.5 Prerequisites: Introduction to Digital Signal Processing; Digital Communications. Source Coding- Quantization techniques: uniform, companding, Lloyd-Max, VQ, high-resolution. Waveform coding: PCM, DPCM, delta modulation, adaptive PCM and DPCM, sub-band and transform coding. Transmission errors effect. Channel Modulation/De-Modulation- Base-band digital communication (PAM): performance in ideal channel, matched filter, power spectrum. Line-codes. Channel impairment: inter-symbol interference (ISI). Nyquist’s criterion. Detection in the presence of ISI: maximum-likelihood sequence estimation, equalization (linear, zero-forcing, decision-feedback, adaptive, in the transmitter). Echo cancellation

0512-4163	מבוא לקודים לתיקון שגיאות INTRODUCTION TO ERROR CORRECTION CODES
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: תקשורת ספרתית (במקביל) צופני בלוק, לינאריות, מטריצה יוצרת, מטריצת בדיקה. פענוח שגיאות ומחיקות. חסם Hamming, חסם Singleton, רדיוס כסוי, צופני Reed-Muller, חסם Griesmer, צופן Hamming. שקילות מונומית. צופן מכפלה, משקלי Hamming מוכללים. חסם Singleton מעל אלפבית כללי, צופני MDS, שקילות. צופן ציקלי, שזור צופנים, המפענח של Meggitt ומלכוד שגיאות. פעולות חשוב בשדות סופיים. צופני BCH, צופני Reed-Solomon, שרשור צופנים, חסם BCH, פולינום מיקום השגיאה ומפענח PGZ, פענוח מהיר של BCH.
Credit Points: 3.5 Prerequisites: Digital Communications (Concurrent) Block codes, linearity, generator matrix, check matrix. Errors and erasures decoding. Hamming bound, Singleton bound, covering radius, Reed-Muller codes, Griesmer bound, Hamming codes. Monomial equivalence. Product codes, generalized Hamming weight. Singleton bound over a general alphabet, MDS codes, equivalence. Cyclic codes, interleaved codes, the Meggitt decoder and error trapping. Computation in finite fields. BCH codes, Reed-Solomon codes, concatenation, BCH boud, error location polynomial and the PGZ decoder, fast decoders for BCH codes.

0512-4164	מעגלי תקשורת COMMUNICATION CIRCUITS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מעגלים אלקטרוניים אנלוגיים, מערכות תקשורת, תמסורת גלים מבוא לתכנון מערכת תקשורת – רעש – Noise Figure, זוגיים רועשים, אימפדס מקור למינימום רעש. שרשור התקנים. מעגלים פסיביים; לינאריות - נק. דחיסה dB 1 , IP3, שרשור של התקנים לא לינאריים; אפיון מרכיבים: מיקסרים, מפצלי הספק, מתנדים, רעש פאזה, כבלים; ניתוח שרשרות קליטה. מבוא למעגלים - מעגלי תאום אימפדנסים – מעגלי תאום פסיביים RLC ; טרנסיסטור - מודלי לתדר גבוה, מודל רעש ל -MOSFET ול- BJT. תכנון מרכיבים - מגברים – LNA, Tuned Amp; מיקסרים – מיקסרים אקטיביים; מתנדים – תנאי תנודה, תכנון לא לינארי, חישוב רעש פאזה, ארכיטקטורות שונות; מגברי הספק
Credit points: 3.5 Prerequisite: Analog Electronic Circuits; Communication systems; Wave Transmission and Lines. Introduction to wireless radio communications: the transmitter, modulation, direct and super-heterodyne receivers, image frequencies, the electromagnetic spectrum for radio communication. Tuned circuits and filters: resonant circuits, transformers, equivalent circuits, impedance matching networks. RF transistor amplifiers (BJT, FET): bias, small-signal analysis, noise figure, harmonic distortion, dynamic range, automatic gain control (AGC). Oscillators: oscillation condition, general oscillator model, Colpitts and Hartley configurations, crystal oscillator, voltage controlled oscillator (VCO), phase locked loop (PLL), frequency synthesizer, phase noise and frequency stability. Modulators: amplitude (AM), phase (PM) and frequency (FM) modulations, balanced and quadrature modulators. Mixers: the square law, diode-switching mixers, balanced mixers, transistor mixers. Detectors and de-modulators: amplitude, phase and frequency detection, frequency discriminators, product and quadrature detectors. Transmitting power amplifiers: class A, B, C and D configurations, automatic level control (ALC). Communication system performances: sensitivity, selectivity, dynamic range, inter-modulation and cross-modulation distortions, link budget, fading in wireless communication channel and reliability.

0512-4190	מעבדה מתקדמת לתקשורת ADVANCED LABORATORY FOR COMMUNICATIONS
שעות: 3 ש"ס משקל: 1.5 דרישות קדם: מערכות תקשורת הכרת נתח הספקטרום: חוג נעול מופע ((PLL; אפנון אמפליטודה:AM ו- SSB, אפנון תדר ((FM; אפנון ספרתי (DELTA ,(PCM, קדוד(.BASEBAND NRZ, MULTILEVEL, RZ, etc ,(DUOBINARY; סימולצית מחשב של מערכת תקשורת ספרתית PSK. מערכת מדידה ממוחשבת ((HPIB, ניסוי בעיבוד ספרתי של אותות.
Credit Points: 1.5 Prerequisite: Communications Systems. Experiments: Amplitude Modulation; Frequency Modulation; FM Demodulation; Spectrum Analyzer; Single-Side-Band Modulation; Base-Band signals (Binary and Multilevel); Line codes I (Polar NRZ, Manchester, Miller); Line Codes II (AMI, TBC); Delta Modulation; Simulation using MATLAB; Simulation using Ptolemy; Modem realization.

0512-4200	מבוא לעיבוד ספרתי של אותות INTRODUCTION TO DIGITAL SIGNAL PROCESSING
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מבוא לניתוח אותות, (מבוא לעיבוד אותות לתלמידי הנדסה מכנית) ניתוח מערכות LTI באמצעות התמרת z. הרחבה של משפט הדגימה, דצימציה ואינטרפולציה, מבוא לעבוד רב קצבי ((Multi-Rate. מבנה מסננים ספרתיים מסוג ((IIRInfinite Impulse Response ומסוג ((FIRFinite Impulse Response. תכנון מסנני IIR. תכנון מסנני FIR בשיטת החלון, תכנון אופטימלי של מסנני FIR. אותות בדידים מחזוריים והתמרת פורייה הדיסקרטית ((DFT. אלגוריתמי FFT ((Fast Fourier Transform לחישוב מהיר של ה-DFT. שימושים לקונוולוציה ולאנליזה ספקטרלית. התמרת DCT(Discrete Cosine Transform) .
Credit Points: 3.5 Prerequisites: Introduction to Signal Analysis Discrete time signals (sequences) and systems, review and extensions: linear time invariant (LTI) systems, the discrete time Fourier transform (DTFT), the Z transform. Transform analysis of linear time invariant (LTI) systems. Discrete time processing of continuous time signals. Decimation and interpolation. Introduction to multi-rate processing. Design of digital filters. Design of infinite impulse response (IIR) filters from analog filters. Design of finite impulse response (FIR) filters, windows and frequency sampling. Optimal (minimax) design of FIR filters. Discrete Fourier series (DFS). Discrete Fourier transform (DFT). Circular convolution and linear convolution. Spectral analysis via DFT. The fast Fourier transform (FFT). Fast convolution algorithms. The discrete Hilbert transform.

0512-4261	מבוא לעיבוד אותות סטטיסטי INTRODUCTION TO STATISTICAL SIGNAL PROCESSING
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: אותות אקראיים ורעש, מבוא לעיבוד ספרתי של אותות אפיון תהליכים אקראיים (ת"א), תוך הדגשת ת"א בזמן בדיד. מודלים פרמטריים לת"א בזמן בדיד: MA, ARו-ARMA. אנליזה ספקטראלית של ת"א בגישות א-פרמטריות (קורלוגרמה, פריודוגרמה) ופרמטריות. סינון, חיזוי והחלקה של ת"א. שיטות לסינון מסתגל (אדפטיבי) ואלגוריתמי LMS וRLS-. תרגול באמצעות תכנת MATLAB.
Prerequisite: Random Signal & Noise; Introduction to Digital Signal Processing Review of random variables and random vectors. Discrete-time random processes, correlation, spectral density, cross-spectrum. Spectral analysis and spectrum estimation: non-parametric methods (Periodogram, Correlogram, Blackman-Tukey, Bartlett, Welch) and parametric methods (for AR, MA and ARMA signal models). Linear systems identification. Optimal detection (matched filter). Optimal linear filtering: Non-Causal and Causal Wiener filters, Kalman filter. Adaptive filtering: RLS, LMS. Exercises include Matlab assignments.

0512-4262	עיבוד ספרתי של תמונות - עקרונות DIGITAL IMAGE PROCESSING - PRINCIPLES
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מבוא לעיבוד ספרתי של אותות, אותות אקראיים ורעש מבוא: דמויות כאותות דו-ממדיים. תיאור תמציתי של מערכת הראיה האנושית והשלכותיה בעיבוד תמונות. מערכות להרכשת תמונות. אותות ומערכות דו-ממדיים רציפים. אנליזת פורייה דו-ממדית. משפט הדגימה הדו-ממדי בשריגי דגימה שונים. אותות ומערכות דו-ממדיים דיסקרטיים. טרנספורם פורייה דו-ממדי דיסקרטי. טרנספורם קוסינוס דו-ממדי דיסקרטי. שיטות לשיפור תמונה ((Enhancement: שיטות היסתוגרמיות, מסנני חציון, סינון והחלקה. זיהוי שפה ושיטות לחידוד תמונה. שיטות לשחזור תמונות ((Restoration: שיטות פרמטריות, Inverse Filtering, שיטות להפרדת תמונה לאזורים שונים ((Segmentation. התמרות לניתוח תמונה: התמרת רדון ((Radon, התמרת Hough. מבוא לדחיסת תמונה: ניתוח תמונה וייצוגה במערכות מרובות רזולוציה. מבוא לזיהוי צורות וראייה ממוחשבת.
Credit Points: 3.5 Prerequisites: Introduction to Digital Signal Processing; Random Signals and Noise . Continuous two-dimensional signals and systems. Sampling and quantization of two-dimensional signals. Discrete two-dimensional signals and systems. Discrete linear transforms (2D DFT, DCT, Hadamard). Image enhancement. Image restoration. Image compression and the JPEG standard. Tomographic reconstruction and the Radon transform. The human visual system. Colorimetry.

0512-4290	מעבדה מתקדמת לעיבוד ספרתי של אותות ADVANCED LABORATORY FOR DIGITAL SIGNAL PROCESSING
שעות: 3 ש"ס משקל: 1.5 דרישות קדם: מבוא לעיבוד אותות סטטיסטי, מבנה המחשב המעבדה מבוססת על מעבד 5402 של חברת Texas Instruments, וכוללת שתי הרצאות מבוא וששה ניסויים: הכרת סביבת העבודה וכלי הפיתוח, פעולות עיבוד אות בסיסיות, פעולות סינון בסיסיות, פענוח חיוג צלילים, אנליזה ספקטרלית, סינון חריץ (Notch Filtering) מסתגל.
Credit Points: 1.5 Prerequisites: Introduction to Statistical Signal Processing; Computer Organization Signal processing with DSP processors. Synthesis of waveforms, design and implementation of digital filters with DSP processors, realization of FFT, LMS algorithms for adaptive processing of signals, gorithms for emphasizing and filtering of noise, analysis and compression of speech signals.

0512-4300	מבוא לבקרה ספרתית INTRODUCTION TO DIGITAL CONTROL
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מבוא לתורת הבקרה מבנה מערכת בקרה ספרתית: שקולים דגומים של מערכת רציפה, מיפוי בן משור s לz-, התמרת z המורחבת. ניתוח תגובה של מערכות דגומות בתחום הזמן והתדר. תמסורות ספרתיות שאין להן שקול רציף. השפעת זמני דגימה וממשקים (FOH ו(ZOH- על השקול הדגום, דגם רעש במערכת בקרה ספרתית. תכנון: מדדים לביצועי החוג הסגור, בקרה PID, בקרת Deat-beat, שיטות תכן המבוססות על השמת קטבים, תכן לפי דרישות ביצועי חוג סגור, בחירת זמן הדגימה לקבלת ביצועי חוג סגור ועודף הגבר ופאזה נדרשים. מבוא לזיהוי: זיהוי מקדמי תמסורת SISO ע"י התאמה במובן רבועים פחותים.
Credit Points: 3.5 Prerequisite: Introduction to Control Theory. Response analysis of digital systems in time and frequency, digital transfer functions which do not have a continuous equivalent, discrete time equivalent of a continuous system (FOH, ZOH) and the sampling rate, noise models in sampled systems. Design: Closed loop characterizations, PID control, Dead-beat control, pole placement design to closed loop specification, choice of the sampling rate for desired specifications including gain and phase margins. Introduction to identification: Least square identification of single-input single-output linear time invariant systems.

0512-4360	מבוא לבקרה לינארית מודרנית INTRODUCTION TO MODERN LINEAR CONTROL THEORY
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מבוא לתורת הבקרה, אותות אקראיים ורעש (במקביל) פתרון משוואות מצב של מערכות לינאריות רציפות ותלויות בזמן, קונטרולביליות ואובסרוביליות של מערכות אלה, שיטות לקביעת האובסרוביליות והקונטרוביליות. משוב מצב והשמת קטבים. מערכות עם מספר כניסות ויציאות, מושג האפס של מערכת. רגולציה אופטימלית רבועית של וקטור המצב. משפט ליאופונוב ליציבות, מושג הסטביליזביליות, פתרון הרגולטור האופטימלי בתחום התדר, פרוק ספקטרלי ומשוואות מקפרלן. צופה דטרמיניסטי וסטוכסטי, צופה אופטימלי - מסנן קלמן, מסנן וינר ופתרון בעיית שערוך המצב בתחום התדר. שלוב הרגולטור והצופה, עקרון ההפרדה ופתרון בעיית ה- LQG. עקיבה אחרי אותות מדידים. הרחבת הנושאים הנ"ל למערכות בדידות בזמן.
Credit Points: 3.5 Prerequisites: Introduction to Control Theory; Random Signals & Noise (cuncurrent). Time domain solution of the state space equations for continuous linear time varying (LTV) systems and linear time invariant systems (LTI). Controllability and observability, PBH criteria. State-Feedback Control : Pole placement, optimal regulator problem, Riccati equation of the optimal state feedback control law. Frequency domain steady-state solution of the optimal regulator problem, spectral factorization, McFarlane equation. State-Estimation : The deterministic observer. Response of a linear system to white noise, optimal state-estimaton in the presence of white noise: The Kalman filter, the Riccati equation of optimal estimation. Frequency domain steady-state solution to the optimal estimator problem : the Wiener filter. Output Feedback Control : The separation principle, solution of the LQG problem. Optimal tracking problem. Linear Discrete-Time Systems: Basic definitions, state feedback control and estimation problems, Optimal control of Discrete-time systems.

0512-4362	מערכות משוב שימושיות PRACTICAL FEEDBACK SYSTEMS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מבוא לתורת הבקרה אפיון מערכות בקרה, רכיבים במערכות סרוו: מנועים, סוגי סביבונים. תכנון חוגי בקרה עבור דרישות נתונות מראש, מערכות יצוב, רקע מתמטי למערכות בקרה, בעיות בתהליכים שאינם בעלי פאזה מינימלית, תכנון של מערכות בקרה עם כניסה אחת ויציאה אחת ואי ודאות במודל. אלמנטים לא-לינאריים במערכות בקרה. מבוא למערכות רבות כניסות ויציאות עם אי ודאות בפרמטרים.
Credit Points: 3.5 Prerequisite: Introduction to Control Theory Characterization of control systems, components in control systems, DC motors, Gyros, design of feedback systems, mathematical background for feedback systems, limitations of feedback in non-minimum phase systems, robust feedback design of single-input single-output systems, non-linear feedback, the circle criterion, introduction to feedback design of multi-input multi-output feedback systems.

0512-4390	מעבדה מתקדמת בבקרה ADVANCED LABORATORY FOR CONTROL
שעות: 3 ש"ס משקל: 1.5 דרישות קדם: מבוא לבקרה לינארית מודרנית (במקביל), מעבדה בבקרה דמוי מערכת לא לינארית בעזרת מחשב ספרתי, רובוט, שימושי נתח ספקטרום, פילטר קלמן, זיהוי מערכות אמת לייצוב קו ראיה, בקרים לזמן מינימלי – ניסוי במחשב אנלוגי, מטוטלת הפוכה.
Credit Points: 1.5 Prerequisites: Introduction to Modern Linear Control (concurrent); Control Lab. Computer simulation of a non-linear system. Robot control. Usage of the Spectrum-Analyser including Kalman-Filter. Identification of a (true life) line-of-sight system. Minimal-time controller - analog observer. Inverted pendulum.

0512-4400	מבנה המחשב COMPUTER ORGANIZATION
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מערכות לוגיות ספרתיות, מבני נתונים ואלגוריתמים או אלגוריתמים. חיזוק והעמקת הידע בתכן של מעגלים ספרתיים: ניתוח ההשהיה והמחיר של מעגלים צרופיים, מימוש יחידות צרופיות (עצים של שער אסוציאטיבי, מקודד ומפענחים מסוגים שונים). היחידה האריתמטית: הזזות, חיבור וחיסור מהיר. מעגלים סינכרוניים: דלגלגים, ניתוח זמנים, חישוב מחזור שעון קצר ביותר, ניתוח פונקציונלי, סימולציה. תכנון מעבד פשוט: מחשב רב-שימושי, שפת מכונה, תכנון מפורט של מעבד. פסיקות: תאום בין מערכת ההפעלה למעבד, מימוש תמיכה במנגנון טיפול בפסיקות במעבד.
Credit Points: 3.5 Prerequisites: Digital Logic Systems, Data Structures and Algorithms; or Algorithms. Basic organization of a computer, machine language, example. Data representation, arithmetic logic unit, floating point. Control unit: hardware implementation, microprogramming. Pipelining principles, bypasses, pipeline control, parallel pipelines. Memory unit: memory hierarchy, cache memory, stacks, associative memory, virtual memory. Input/output: data transfers, interrupts, DMA. Computer system organization. Introduction to multiprocessing.

0512-4402	מבוא לתכנות מערכות INTRODUCTION TO PROGRAMMING SYSTEMS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מבני נתונים ואלגוריתמים, מבנה המחשב מטרת הקורס היא ללמוד עקרונות מערכות הפעלה ולשפר את יכולת התכנות ב-C. הנושאים הנכללים בקורס: מושג מערכת ההפעלה. מושג התהליך (Process). גישת השכבות. ממשק החומרה/תוכנה. ממשק היישום/מערכת ההפעלה: System Calls. גישת הממשקים והאנקפסולצייה. תזמון CPU: מידות, מניעות (Preemption), אלגוריתמים. מנגנוני תקשורת בין הליכים (IPC). סינכרון: פתרונות חומרה; פתרונות תוכנה. מנעולים, סמפורים, מוניטורים. חבקים (deadlocks): זיהוי, מניעה. היררכיית הזיכרון. סגמנטצייה, paging. אלגוריתמי מטמון (caching). זיכרון וירטואלי. מבוא להתקני קלט-פלט. מערכות קבצים: ארגון ומימוש בדיסקים. תקשורת: TCP/IP. ארכיטקטורות לקוח/שרת. מיקרו-קרנל. הקורס כולל משימות תכנות משמעותיות בשפת C תחת סביבת Unix.
Credit Points: 3.5 Prerequisites: Data structures and algorithms; Computer organization. The aim of the course is to study operating systems principles and to improve programming skills in C. The material includes the following topics. The concept of operating systems. The concept of a process.The layering approach. The hardware/software interface. The application/OS interface: system calls. The interface/encapsulation approach. CPU scheduling: measures, preemption, some policies. Inter-Process communication mechanisms. Synchronization: hardware solutions; software solutions. Mutexes, semaphores, monitors. Deadlocks: detection, prevention. The memory hierarchy. Segmentation, paging. Caching algorithms. Virtual memory. Introduction to IO devices. File systems: organization and implementation on disks. Communication: TCP/IP.Client/server architecture. Micro kernel. The course includes extensive programming in C in the Unix environment.

0512-4409	אלגוריתמים ברשתות NETWORK ALGORITHMS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: אלגוריתמים זרימת מקסימום וחתכי מינימום (חזרה); זרימת מקסימום בגרפים דו-צדדיים ובגרפים מישוריים; קשירות רשתות: חתכי מינימום גלובליים ולוקליים; מבוא לתכנון לינארי; זרימה במחיר מינימלי; בעיות השמה וזיווג; זרימה רב מוצרית; מציאת רשתות אמינות בעלות מינימלית.
Credit Points: 3.5 points Prerequisites: Algorithems - 0368.2160 Maximum flows and minimum cuts; Maximum flows in bipartite and planar graphs; Network connectivity: global and local minimum cuts; Introduction to linear Programming; Minimum cost flows; Assignments and matchings; Multicommodity flows;Finding minimum cost reliable networks.

0512-4461	ארכיטקטורה של מחשבים COMPUTERS ARCHITECTURE
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מבנה המחשב צנרת, Hazards, מימוש צנרת, הרחבת שלב הביצוע. מדידת ביצועים, דווח ביצועים, תוכניות benchmark. עקרונות לתכנון סט ההוראות, מיקרופרוססורים לעומת DSP ומעבדי Media. מקבילות ברמת ההוראות (ILP), scheduling דינמי, חיזוי קפיצות, משלוח הוראות במקביל, ביצוע מותנה, מגבלות ILP. ניצול ILP ע"י תוכנה, חיזוי קפיצות סטטי, VLIW, ארכיטקטורת IA-64. שכבות זכרון, זכרון מטמון, שיטות לצמצום יחס ה-miss ומחיר ה-miss, קיצור זמן הקליעה, טכנולוגיות למימוש הזכרון, זכרון וירטואלי, Alpha 21264.
Credit Points: 3.5 Prerequisites:Computer organization Pipelined datapath and control, data hazards, forwarding, stalls, branch hazards, exceptions. Advanced pipelining, instruction level parallelism, issuing multiple instructions per cycle, hardware and compiler support for exploiting ILP, precise interrupts, example: the PowerPC 604. Memory hierarchy design, caches, reducing cache miss rate and miss penalty, reducing cache hit time, main memory, virtual memory, example: the Alpha 21064 memory hierarchy. Branch prediction, value prediction. Multiprocessors, cache coherence, synchronization. Embedded processors.

0512-4462	מבוא לתקשורת מחשבים INTRODUCTION TO COMPUTER COMMUNICATIONS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מבוא לתכנות מערכות, מערכות הפעלה בקורס יילמדו עקרונות פעולת רשתות תקשורת תוך מתן דוגמאות ממשפחת פרוטוקולי TCP/IP. מבוא: שיטת Encapsulation, שכבות, פרוטוקולים וממשקים. תורת התורים; שכבת הקשר: פרוטוקולי גישה לערוץ משותף ממשפחת CSMA כולל פרוטוקול אינטרנט. מבוא לאלגוריתמים מבוזרים. שכבת הרשת: עקרונות ניתוב, פרוטוקול IP. פרוטוקולי תזמון וניהול חוצצים. שכבת התעבורה: בקרת תעבורה ובקרת עומס, פרוטוקולי TCP ו-UDP. שכבת היישום: HTTP, SMTP. ניהול רשתות.
Credit points: 3.5 Prerequisites:Introduction to System programming; Operating Systems. In this course we cover the basic concepts of computer networks, with emphasis on the Internet. Topics covered include multi-access channels, LANs, switching, routing, scheduling, flow control, and socket programming. The course includes significant programming assignments. It is assumed that students have working knowledge of programming in C, C++ or Java.

0512-4490	מעבדה מתקדמת במיקרו-מחשבים ADVANCED LABORATORY FOR MICRO-COMPUTERS
שעות: 3 ש"ס משקל: 1.5 דרישות קדם: מבנה המחשב, ארכיטקטורה של מחשבים הכרת סביבת הסימולציה; ניסויים באמצעות סימולטורים בנושאים הבאים: ארגון וניהול מטמון הוראות, מטמון נתונים ומטמון מאוחד, חיזוי קפיצות ו-BTB, זמן גישה למטמון, מטמון רב-שכבתי, TLB, רוחב הצנרת, יחידות פונקציונליות, משאבים אחרים המשפיעים על תפוקת הצנרת.
Credit Points: 1.5 Prerequisite: Computer organization; Architecture of Computers. Using a logic analyzer to view various processor cycles. High-level hardware design languages (Summit HOL Veriloy). Cache controller design using the Max Plus II software. 8254/5254 I/O interface design. Use of LPM with programmable devices. Mini-project in one of the following topics: PCI interface, Memory channel interface, processor design.

0512-4491	מעבדה מתקדמת בתקשורת מחשבים ADVANCED COMPUTER COMMUNICATION LABORATORY
שעות: 3 ש"ס משקל: 1.5 דרישות קדם: מבוא לתקשורת מחשבים המעבדה כוללת סימולציות של רשתות תקשורת מחשבים ברמות שונות של הפשטה, וניסויים על רשת האינטרנט. כלי התוכנה של המעבדה הם OPNET ו- Ethereal הניתנים להתקנה על מחשב ביתי.
CreditPoints: 1.5 (Prerequisites: Introduction to computer networks (or equivalent The lab consists of simulating computer networks in various levels, and experiments over the Internet. The software tools used in the lab are OPNET and ETHEREAL, which may be installed on a home computer.

0512-4492	מעבדה מתקדמת במבנה המחשב ADVANCED LAB - COMPUTER ORGANIZATION
שעות: 4 ש"ס משקל: 2 דרישות קדם: מבנה המחשב שימוש בכלי תוכנה לתכנון חומרה: עריכת מעגלים ספרתיים, סימולציה לוגית, מיקום וחיווט, סימולציה חשמלית. שימוש ברכיבי חומרה שניתנים לתכנות (FPGA). תכנון מעבד RISC (מסלול הנתונים והבקרה) ומימושו כחלק ממחשב לימודי הכולל ערוץ, בקר ערוץ, כרטיס זיכרון וכרטיס קלט/פלט.
Credit Points: 2 Prerequisites: Computer Organization Using software tools for hardware design: schematic entry, hardware description language, simulation, place and route. Using field programmable hardware. Designing a simple RISC processor and implementation on an educational computer that contains a bus, bus controller, CPU card, memory card, and interface to a personal computer.

0512-4502	הנע אלקטרוני של מנועים ELECTRONIC MOTOR DRIVES
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: המרת אנרגיה 1. מכניקה של מערכות הנע: אופיינים מכניים של מכונות עבודה ומנועים חשמליים, משוואת התנועה, כוחות ומומנטים הפועלים במערכת הנע, העברת מומנטים סטטיים ומומנטי אינרציה לציר אחד, קביעת זמני התנעה ובלימה. 2. מנועים לזרם ישר וחלופין: אופינים מכניים, חשוב התנעות, חשוב בלימות, וסות מהירות. 3. בחירת הספק של מנועים חשמליים: חמום וקרור מנועים, מנועים לעבודה רציפה, עומס מחזורי ועומס לזמן קצר, בחירת הספק מנועים לפי שיטות שונות, השפעת האוורור והטמפרטורה על בחירת הספק המנוע.
Credit points: 3.5 Prerequisite: Energy Conversion Mechanics of drive systems: Mechanical characteristics of mechanisms and electric machines, motion equation, forces and torques in drive systems, translation of static torques and moment of inertia to a single axis, determination of starting and breaking times. DC and AC machines: Mechanical characteristics, starting, breaking and speed regulation. Sizing electric machines: Heating and coding of machines, machines for continuous, periodic and short time loads, methods for sizing electric machines, effect of cooling type, ambient temperature and height on machine sizing.

0512-4503	ממירים ממותגים בתדר גבוה HIGH FREQUENCY SWITCHED MODE CONVERTERS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מבוא למערכות לינאריות; המרת אנרגיה עבוד הספק באמצעות זוגיים מבוקרים חסרי הפסדים. מימוש מטריצת שנאי ומטריצת ג'ירטור באמצעות מעגלים ממותגים, ממירי PWM הממותגים בתדר גבוה, בצפיפות הספק גבוהה, טופולוגיות של ממירים, מודלים של מצב מתמיד, מיצוע במרחב המצב, מודלים לאות קטן, בקרת ממירים, רכיבים מגנטיים שימושי ממירים, יישור באיכות גבוהה.
Credit points:3.5 Prerequisites: Introduction to Linear Systems; Energy Conversion. Power processing by means of loss free two ports, realization of transformer and gyrator matrix by switched mode circuits, PWM converters operated at high switch Frequency topologies of converters, study state models, small signal models, control of converters, magnetic components converters application.

0512-4504	תפעול מערכות הספק בתנאים א-נורמליים POWER SYSTEMS OPERATION AT ABNORMAL CONDITIONS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: בעיות טכנו כלכליות של מערכות הספק מערכות הספק בתנאים לא רגילים: קצרים סימטריים ולא סימטריים. כוחות מכניים ותרמיים במצב קצר. מערכות הגנה. תופעות מתח-יתר כתוצאה ממיתוג וברק. הפרעות במערכת הספק כתוצאה מברק. הארקה. גלים במערכות הספק. בדיקת התקני בידוד. יכולת תמסורת הספק דרך מערכת. יציבות סטטית ודינמית של מערכות הספק.
Credit points: 3.5 Prerequisites: Techno-Economical Problems in Power Systems Power systems at abnormal conditions: Symmetrical and non-symmetrcal short-circuits. Mechanical forces and thermal fields under short-circuit conditions. Protection systems. Over-voltages due to lightning and switching phenomena. Power system outages due to lightning strokes. Grounding. Wave phenomena in power systems. Insulation requirements. Power transmission capability. Dynamic and static stability of power systems.

0512-4505	בעיות טכנו-כלכליות של מערכות הספק TECHNO-ECONOMICAL PROBLEMS IN POWER SYSTEMS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: המרת אנרגיה תכונות חשמליות של מערכות תמסורת. אנרגיה, הספק ומתח. קווים ארוכים וקצרים. מעגלים אקוויוולנטיים. השראות וקבול במערכות הספק. תופעות התפרקות. בעיות מיוחדות למערכות הספק. כלכלה של מערכות הספק. עלות של מערכות הספק. עלות האנרגיה בנקודות חלוקה. תעריפים.
Credits: 3.5 Prerequisite: Energy Conversion Electrical characteristics of power transmission systems. Energy, power and voltages. Short and long transmission lines. Equivalent networks. Inductance and capacitance in power systems. Discharge phenomena. Special problems in power systems. Economical aspects of power systems. Costs of power elements and systems. Energy costs in various distribution points. Tariffs.

0512-4590	מעבדה מתקדמת בהמרת אנרגיה ADVANCED LABORATORY FOR ENERGY CONVERSION
שעות: 3 ש"ס משקל: 1.5 דרישות קדם: המרת אנרגיה; מעבדה בהמרת אנרגיה מערכות פוטוולטאיות: אופייני תא ומודול בודד. יצירת מערך המעמס בעומס אומי, מנוע DC, מצבר. תאום עומס-מערך לעבודה בנקודת מקסימום הספק. אלקטרוניקה של מעגלי הספק: הכרת אפייני רכיבי מיתוג בסיסיים, ממירי DC-DC מבוקרים ממותגים בתדר גבוה מסוג CUK, BOOST, BUCK. סינטזת אלמנט בעל מטריצת שנאי/גירטור באמצעות מעגלים ממותגים. בקרת מתח וזרם בחוג סגור בממירי PWM, מערכות תאורה: מקורות אור שונים, גופי תאורה, תכנון ע"י כלי סימולציה.
Credit Pooints: 1.5 Prerequisites: Energy Conversion, Energy Conversion Laboratory Solar energy: Single solar cell and module characteristics and shadowing effect. Loading of solar modules by typical loads such as passive loads, DC motors and batteries. Maximum power point tracking (MPPT). High frequency DC/DC converters: Basic passive components and switching devices. Operation and characteristics of Buck, Boost and Flyback converters in steady state under open loop control. Output regulation by means of closed loop control (two meatings). Phase controlled line frequency rectifiers, design and application area. Ultrahigh frequency (RF) power conditioning for a CO2 laser tube. Introduction to pulsed power: Applications of short power pulses (MW-TW). Energy storage and pulse forming networks (PFN). Transients of high current ( a few kA) and high voltage discharge using air gap and semiconductor switches. Light sources and illumination design: Characterization in terms of photometry and spectrum.

0512-4601	מבוא ללייזרים INTRODUCTION TO LASERS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מבוא לפיזיקה של מוליכים למחצה; תמסורת גלים הגדרת מאפיינים של מקורות לייזר. מהודים אופטיים – ניתוח לפי גישה גאומטרית, finesse, linewidth and free spectral range. תהליכים עיקריים באינטראקציה בין אטומים וקרינה. מודל לורנץ, חתך פעולה, בליעה ופליטה מאולצת, פליטה ספונטנית, הרחבת קווים הומוגנית ואי-הומוגנית. מערוכת של שתים, שלוש וארבע רמות מודל פשוט לליזר. אוסצילציה; תנאי סף ורוויה. צימוד אופטימלי של לייזר. סקירה על לייזרים עיקריים: מוצקים, גאזיים ומוליכים למחצה. אפקטים דינמיים: Relaxation oscillation, Q-switching, mode locking
Credit Points: 3.5 Prerequisite: Introduction to Semiconductor Physics; Wave transmission and lines Characterization of optical radiation sources. Matter-radiation interaction processes. Absorption and amplification of light. Line-shape functions. Optical resonators: Analysis. according to Geometrical and Physical Optics approaches. Laser oscillation condition. Laser threshold and saturation. Optimal output coupling. Single-mode and multi-mode operation of lasers. Q-switching and mode-locking. Examples of main laser systems: Solid-state, semiconductor and gas lasers. Optical fiber amplifiers.

0512-4602	מבוא לתקשורת אופטית INTRODUCTION TO OPTICAL COMMUNICATIONS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: תמסורת גלים; אותות אקראיים ורעש קורס זה מוגש כקורס בסיס בתקשורת אופטית והוא ילמד את יסודות התקשורת האופטית עם דגש על ההיבט המערכתי. הנושאים שיילמדו הם: הגברה אופטית והרעש הנלווה לה, גילוי וסטטיסטיקה של גילוי אופטי, תכונות של סיבים אופטיים; מבנה האופנים, התפשטות אותות, דיספרסיה ואי לינאריות, מבנה של מערכות אופטיות רב ערוציות.
Credit Points: 3.5 Prerequisites:Wave transmission and lines; Random Signals and noise. This course reviews the fundamentals of optical communications systems. It covers principles of optical amplification and the noise accompanying it, optical detection and its statistics, signal propagation through optical fibers in the presence of chromatic dispersion and optical nonlinearities, structure and design principles of multi-channel systems.

0512-4603	מערכות הדמייה ועיבוד אופטי של נתונים IMAGING SYSTEMS AND OPTICAL SIGNAL PROCESSING
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מבוא לאופטיקה מודרנית יסודות תורת העקיפה הסקלרית; מערכות לינאריות דו מימדיות והתמרת פורייה; עקיפת פרנל ופראונהופר, סריגים; אנליזת מערכות אופטיות קוהרנטיות; אנליזת מערכות הדמיה אופטיות קוהרנטיות ולא קוהרנטיות; עיבוד אופטי אנלוגי (שיפור תמונות, פיענוח צורות שחזור, מסננות); הולוגרפיה, אלמנטים אופטיים מחושבי מחשב CGH; מערכי גלאים ורכישת תמונות בסביבה רועשת; שימושים נוספים- מערכות הדמיה משופרות, סופר-רזולוציה; אופטיקה זמנית; כלי תכנון ואנליזה נוספים – התמרות, חשבון אופרטורים.
1. Fundamentals of physical and geometrical optics. Maxwell and wave equations. Monochromatic light, rays and wavefronts, polarization, coherence. 2. Coherent light beams, thin amplitude and phase optical elements. Thin paraxial lens. 3. Free space light propagation as linear system. Helmholtz and parabolic equations. Angular spectrum. Two-dimensional Fourier transform and convolution.. 4. Kirchhoff scalar diffraction integral, Fresnel and Fraunhofer diffraction, far field, diffraction gratings. 5. Coherent optical signal processing. Analogue 2D Fourier transforming property of thin lenses, 1-f , 2-f and 4-f optical modules. Optical spatial filtering, spatial invariance, differentiation filters, image addition and subtraction, phase contrast, image enhancement. 6. Optical correlator, matched filters and pattern recognition. 7. Holography, digital holography, computer generated holograms (CGH). spatial filters 8. Synthesis of optical spatial filters. Spatial light modulators (SLM) and dynamic optical elements. 9. Imaging property of a paraxial thin lens. Aberrations, transmittance, pupil function and point spread function (PSF). Paraxial analysis of an optical imaging systems in coherent, partially coherent and non-coherent light. 10. Resolution and contrast of coherent and non-coherent imaging systems. Modulation transfer function (MTF) of an imaging optical system. 11. Review of principles and applications. תרגילים 1. Light model, polarization and coherence. 2. Light beams. 3. Thin optical elements. 4. Two-dimensional Fourier transform and angular spectrum. 5. Kirchoff and Fresnel diffraction integral. 6. Fraunhofer diffraction and diffraction gratings. 7. Optical image processing. 8. Holography. 9. Imaging with thin lenses.

0512-4660	מבוא לאופטיקה מודרנית ואלקטרואופטיקה INTRODUCTION TO MODERN OPTICS AND ELECTROOPTICS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: תמסורת גלים גלים וקרניים: גלים מישוריים, חוקי סנל ופרנל. התאבכות ואינטרפרומטרים: מייקלסון, מך זנדר, סנייק ופברי פרו. משוואת האיקונל. אופטיקה גאומטרית: חוקי האופטיקה הגאומטרית, עקרון פרמה, מעבר קרן דרך משטח כדורי, עדשה דקה. מכשירים אופטיים: העין, משקפיים, זכוכית מגדלת, טלסקופ ומיקרוסקופ. עדשה עבה, מטריצות ABCD, מערכות אופטיות מחזוריות, אברציות. התפשטות גלים: גל כדורי, גל פרבולואידי, משוואת הלמהולץ הפרקסיאלית. גלים גאוסיים: תכונות, מעבר דרך אלמנטים אופטיים, חוק ABCD. עקרונות אופטיקת פורייה: התמרת פורייה דו מימדית, פונקציית תמסורת של תווך אחיד, עקיפת פרנל ועקיפת פרנהופר, התמרת פורייה דרך עדשה, OTF ו- MTF.
Credit Points: 3.5 Prerequisite: Wave transmission & lines Waves and Rays: Plane waves, Snell and Fresnel laws, interference, interferometers: Michelson, Mach-Zender, Sagnac and Fabry-Perot. Eikonal equation. Geometrical Optics: Laws of geomtrical optics, Fermat principle, refraction at a spherical surface, thin lens, optical instruments: the human eye, eye glasses, magnifier, telescope and microscope. Thick lens, ABCD matrix optics, periodic optical systems. Lens aberrations. Wave propagation: Spherical wave, paraboloidal wave, the paraxial Helmholz equation. Gaussian beams: basic properties, transmission through optical elements, ABCD law. Principles of Fourier Optics: Two-dimensional Fourier transform, free space transfer function, Fresnel and Fraunhofer diffraction, Fourier transform using a lens, OTF and MTF.

0512-4690	מעבדה מתקדמת באלקטרואופטיקה ADVANCED LABORATORY IN ELECTRO-OPTICS
שעות: 3 ש"ס משקל: 1.5 דרישות קדם: מבוא לאופטיקה מודרנית ואלקטרואופטיקה התאבכות ועקיפה, התמרת פורייה וסינון תדירויות מרחבי; אפנון אופטי מרחבי ועיבוד אותות אופטי. אפנון אלקטרואופטי, אינטרפרומטר של מך-זנדר; הולוגרפיה, תקשורת באמצעות סיבים אופטיים; לייזר CO₂; לייזר Nd: YAG.
Credit points: 1.5 Prerequisites: Introduction to Modern Optics and Electrooptics Experiments on: Diffraction and Interference. Fourier Optics and spatial frequency filtering. Spatial modulation. Interferometers. Electro-optical modulation. Fiber-Optic Communications. Lasers: CO2 and Nd:YAG.

0512-4700	טכנולוגיות במיקרואלקטרוניקה MICROELECTRONICS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: התקנים אלקטרוניים תהליכי ייצור-כללי, המבנה הגבישי של סיליקון, פגמי סיליקון, תהליכי ייצור סיליקון (FZ,CZ), השתלת יונים, דיפוזיה, נידוף וגידול שכבות דקות (נידוף, ספטריניג, CVD, PECVD, חמצון סיליקון), תהליכי עיבוד (איכול רטוב, איכול יבש-פיזיקלי, כימי ו-RIE), פוטוליטוגרפיה, ציפויים מוליכים, מגעים חשמליים, טכנולוגיית התקנים (ביפולרית BIMOS, pMOS, nMOS ), נצילות ואמינות התקנים מיקרואלקטרוניים, שיטות CAD וכללי תכנון.
Credit points: 3.5 Prerequisites: Electronic Devices This course covers all major microfabrication processes: General overview of the microfabrication technology. The structures of crystals and the silicon crystal, defects in crystals, fabrication processes of silicon crystals (CZ, FZ). Ion implantation. Diffusion. Thin layers: Evaporation, sputtering, CVD, PECVD, oxidation. Etching processes: Wet etching, dry etching (physical, chemical, RIE, DRIE). Photolithography. Conducting coatings. Electrical contacts and packaging: Wire bonding, flip-chip, wafer scale packaging. Overview of the Bipolar and CMOS technology in light of the subjects studied. Overview of MEMS in light of the subjects studies. Yield and reliability of the VLSI technology. Basic CAD for VLSI.

0512-4702	מבוא למערכות מיקרו-אלקטרוניות מכניות INTRODUCTION TO MICRO-ELECTRO-MECHANICAL SYSTEMS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מבוא לפיזיקה של מוליכים למחצה עקרונות ייצור בתחום מערכות מיקרו-אלקטרו-מכניות: חומרים בטכנולוגיות מזעור (סיליקון, זכוכית, פלסטיק, PDMS), שיטות ליטוגרפיה (אופטית, Ebeam, Soft-lithography), שיטות נידוף ואיכול (יבש וכימי), תהליכי ייצור מבנים תלת-מימדים, שינוי ואפיון תכונות פני שטח. עקרונות חישה והפעלה מיקרו-אלקטרו-מכניים: מתמרים אקוסטים, מכנים (חומרים פיזואלקטרים, פיזורסיסטורס) תרמים, כימים. מערכות מיקרו חיישנים ומפעילים למדידות תאוצה, לחץ, לאפליקציות אופטיות, וביולוגיות, כולל מיקרו תעלות, משאבות ושסתומים.
Credit points: 3.5 Prerequisites: Introduction to Semiconductor Physics. Principles in micro-electro-mechanical system (MEMS) manufacturing: materials in MEMS (silicon, glass, plastic, PDMS), lithography methods (optical, e-beam,, soft-lithography), evaporation and etching methods (dry, wet), 3D fabrication, surface modification methods. Sensing and actuation principles in MEMS; mechanical (piezo-resistors, piezo-resistors) acoustic, thermal and chemical transducers. MEMS sensors and actuators for acceleration, pressure, optical and biological application including micro channels, pumps and valves.

0512-4703	מבוא לתכנון מעגלי VLSI INTRODUCTION TO VLSI DESIGN
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מערכות לוגיות ספרתיות, התקנים אלקטרוניים 1. מבוא: שערי CMOS, זכרונות, מעגלים אנלוגיים ומעורבי-אות (Mixed Signal), דוגמאות. 2. חזרה על טרנזיסטור MOS: מודלים, שערים סטטיים, שער העברה (Transmission Gate), שער תלת-מצבי (Tri-state), מעגלי BiCMOS. 3. תיב"ם (CAD) של מעגלי VLSI: SPICE, שפות עריכה. 4. חזרה על תהליכי ייצור מעגלי CMOS: מבוא לכללי תכנון, DRC-Design / Rules Check. 5. תכנון ראשוני: הערכות קיבול, הערכות התנגדות, הערכות זמני מיתוג, הערכות גודל (Sizing), הערכות הספק, הערכות לשולי הביצועים (Design Margining), הערכות אמינות, הערכות להקטנה עתידית (Scaling). 6. תכנון מעגלי CMOS: תכנון ועריכה, סוגי לוגיקה, שיטות תזמון, מעגלי IO, תכנון להספק נמוך. 7. אסטרטגיות תכנון ואופציות קיימות: Full-Costum PLD, Gate arrays, Standard cell. עריכה סימבולית, שיטות תכנון ובדיקה, תכנון היררכי, Data-path, דוגמאות. 8. תכנון שבב - דוגמאות עדכניות: DSP, Memories, Processors וכו'.
Credits: 3.5 Prerequisites: Digital Logic systems; Electronic Devices. Introduction: CMOS gates, memories, analog and mixed signal circuits, examples. MOS transistor review: models, static gates, transmission gates, tristate, BiCMOS. CAD tools: layout (LEDIT) and circuit (SPICE). CMOS process reviewer, design rules. Preliminary design: parameter evaluation, rise and fall time estimation, sizing, power estimation, design margining, reliability and scaling. CMOS circuit design: logic selection, timing, IO circuits, lower power design. Design strategies and options: standard cell, gate array, PLD, symbolic design, design verification, data path, examples. Chip design – examples for DSP, memories and processors.

0512-4704	התקני מצב מוצק SOLID STATE DEVICES
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: התקנים אלקטרוניים ספקטרום אופטי. ספקטרום ליניארי רציף ובדיד. קרינת גוף שחור. ספקטרום רציף. חוק ווין. קרינת שמש. שקיפות האטמוספרה.מודל אלקטרונים חופשיים. אפקטים קוונטיים. רמות פרמי. מרחב K ומשטח פרמי בקרבת אלקטרון חופשי. דיפרקציה של גלים אלקטרוניים. פער אנרגיה, מוליכים ומבודדים. מוליכים למחצה. גבישים פוטוניים. ננו-מבנה בחומרים. בליעת פוטונים במל"מ. בליעת אור בגבישים מוליכים-למחצה. מעברים אלקטרונים ישירים ובלתי-ישירים. צפיפות המצבים גלאים המבוססים על פוטו-מוליכות אינטרינזית ואקסטרינזית, גלאי n-i-n ו-p-i-n ,הגבר (gain), מהירות ורעש של גלאי פוטו-מוליך. מנגנון מפולת בפוטו-גלאי, מגנוני הגברה. חומרים לפוטו-גלאי, תכנון פער האנרגיה במל"מ MCT עבור אורכי גל בתחום האינפרא-אדום הבינוני והרחוק. לומינסנציה אופיינית ולא-אופיינית. פוטו-לומינסנציה, הסחת סטוקס, חומרי RGB-RE לתצוגות. מגברים אופטיים לצורך תקשורת אופטית. אלקטרו-לומינסנציה. לומינסנציה ע"י הזרקה. לומינסנציה בחומרים אורגניים (פולימרים). לומינסנציה של נקודות קוונטיות. סמנים פלואורסנטיים ברפואה וביולוגיה. ביו-לומינסנציה. נקודות קוונטיות כסמנים ברפואה וביולוגיה. צומת p-n במל"מ. תהליכי רקומבינציה ולומינסנציה של צמד אלקטרון-חור. יעילות קוונטית של דיודה פולטת אור (LED). יעילות קוונטית פנימית ,הזרקה וחיצונית. פליטה מאולצת וספונטנית. תופעת הלזירה בצומת p-n. היפוך אוכלוסין בצומת. מקדם הגבר. לייזרי מל"מ עם Double heterostructure. כליאה (confinement) כפולה: אלקטרונית ואופטית. לייזרי מל"מ בתקשורת אופטית. Dense wavelength division multiplexing (DWDM). מבנה דו-מימדי וספקטרום האנרגיה של האלקטרון. משוואת שרדינגר למבנה דו-מימדי. כליאה קוונטית (Quantum confinement). לייזרים מבוססי לוחית קוונטית (quantum well). מעברים קרינתיים ולא-קרינתיים. רקומבינציה "חמה". לייזרים מבוססי לוחיות קוונטיות מרובות. לייזרים מסוג GRINSCH-QW. נקודות וחוטים קוונטיים. פוטו-גלאים מתקדמים. גלאי-פוטו בתחום ינפרא-אדוםQWIP. דיאגנוסטיקה אופטית בביו-רפואה. מושגי ה השבב הביולוגי (biochip), ו labs-on-chip. גבישים פרואלקטריים. פולריזציה דיאלקטרית. פולריזציה ספונטנית. Ferroelectric domains. היפוך פולריזציה וזיכרון בלתי-נדיף למחשב. האפקט הפיירואלקטרי. גלאים ללא קירור לתחום האינפרא-אדום אופטיקה לא-ליניאריות. התפשטות אור בגבישים דיאלקטריים. פולריזציה אלקטרונית בחומרים דיאלקטריים. תופעות אופטיות ליניאריות ולא-ליניאריות . היווצרות של הרמוניה שניה בגבישים א-סימטריים. יעילות ההמרה באופטיקה לא ליניארית. . התנאי להתאמת הפאזה (phase matching condition Birefriengent phase matching. Quasi-phase-matching (QPM). מבנה Blombergen של QPM. מחזורי QPM. מבנים דומנים פרואלקטריות עבור לייזר אינפרא-אדום. לייזר GaAs לתחום האינפרא-אדום הרחוק.
Credit Points: 3.5 Prerequisite: Electronic Devices. Optoelectrconics. Optical Spectra. Linear and Continuous Spectra. Black Body Radiation. Atmosphere transparency. Eye spectrum response. Colors and Colors Mixture. Free electron model. Quantum size effect. Fermi level. K-space and Fermi surface Near free electron model. Photonic band gap crystals. Nanostructural materials. Photon absorption in semiconductors. Semiconductor materials for optoelectronics. Light absorption in semiconductor crystals. Direct and indirect electron transitions. Photodetectors. Photoconductive intrinsic and extrinsic detectors, n-i-n and p-i-n detectors Photoconductive amplification, gain, photodetector speed and noise. Avalanche photo detectors.Materials for photodetectors. Band gap engineering in MCT semiconductors for mid- and long-wave infrared regions. Luminescence effects. Characteristic and Noncharacteristic luminescence. Photoluminescence, Erbium Doped Optical Amplifiers for Optical Communication. Protein fluorescence. Bio-conjugation methods. FRET mechanism. Electroluminescence. Exciton Luminescence. Injection Luminescence. Luminescence from organic (polymer) materials. Electroluminescent of organic materials. Quantum dots luminescence. Bioluminescence. Quantum dots biological and medical markers. LEDs. Semiconductor p-n junction. Electron-hole recombination process and luminescence. Internal, injection and external quantum efficiency. Semiconductor lasers. Spontaneous and stimulated emission. Laser Effect in p-n Junction. Population inversion in p-n Junction; gain; confinement. Double heterostructure lasers. Double confinement: electron and optical. Semiconductor lasers in optical communication. Dense wavelength division multiplexing (DWDM) Quantum size effect. 2-Dimensional structure and electron energy spectrum. Quantum confinement. Quantum well lasers. Multiquantum well lasers. GRINSCH-QW lasers. Quantum dots and quantum wires. Optical communication dense wavelength division multiplexing (DWDM). DW lasers for optical communication. GaN-QW Array for Microdisplays. Quantum dots and quantum wires lasers. Advanced infrared photo detectors. QWIP: Quantum well, quantum dots and dots in well detectors, multi spectral photo detectors. Bio-medical optical diagnostics. Biochip concept, labs-on-chip Pyroelectric effect in ferroelectric crystals. Dielectric polarization. Spontaneous polarization. Ferroelectric-based uncooled far-infrared detectors. Nonlinear optical converters. Electronic polarization in dielectrics. Linear and nonlinear optical phenomenon in symmetric and asymmetric crystals. Second harmonic generation. Non-linear optical conversion efficiency. Birefriengent phase matching. Quasi-phase-matching (QPM), Blombergen’s structure of QPM. Infrared lasers. Far infrared lasers based on GaAs lasers fabricated from twinned structures. Multiple optical interactions. Diffusion bonding for lasers with high power.

0512-4705	התקנים אלקטרוניים מתקדמים ADVANCED ELECTRONIC DEVICES
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: התקנים אלקטרוניים מבוא – סקירת העקרונות הפיסיקליים, משוואת הרציפות האמביפולרית, משוואת פואסון, זמן חיים של נושאי מיעוט, השפעות מזהמים ואילוחים, איחוד נושאי מטען ליד משטחי ביניים, מהירות איחוד משטחית, זמן חיים אפקטיבי; דיודות – מודלים – אות גדול, אות קטן, רעש, יישומים לתכנית SPICE, זרמי זליגה, מודל שוקלי-ריד-הול, זרמי ייצור-איחוד בשכבות מחסור. דוגמאות – צמתות פלנריות, הקשר בין התקני תהליך למודל דיודה; מבני התקנים ביפולרים – סקירת רקע של התקני PNP ו- NPN, טרנזיסטורים פרזיטים, פתרון מצב יציב, מודל אברס-מול, זרמי זליגה בקצר, נתק ותחת עומס,, תופעות מסדר שני ומודל גמל-פון, הזרקה חזקה ואפקט הצטופפות הזרם, התנגדות טורית של המצע, זמי זליגה בטרנזיסטור ביפולרי – הגדרות, טרנזיסטור סיליקון-גרמניום. יישומים למעגלים אנלוגים –מגברים לוגריתמים ומתגים; התקנים ביפולרים –מודלים לאות קטן ויישומים לתכנית SPICE. מעגל שקול, מודלים פיזקלים ופרמטרים, פרמטרי S, מאפיינים כמו מכפלת הגבר ברוחב סרט, אפקט מילר. מודלים לרעש ומעגל שקול לחישוב רעש; מיתוג מהיר, מעגלי VLSI עם התקנים ביפולרים - I²L.. דוגמאות – א. טרנזיסטורים פרזיטים, ב. התקנים ביפולרים נמוכי רעש; התקני תופעת שדה – מודלים פיסיקליים, השפעת מטען משטחי, מצבי שטח, קבל – MOS – מודלים סטטים ודינמים. דוגמאות – התקני CCD ו – CID; תופעת שדה – לכידה ורקומבינציה במוליכים למחצה, מודל שוקלי ריד-הול בקבל MOS, השפעת פני השטח על תכונות ההתקן; קבל MOS – השפעת פרופיל האילוח, השתלת יונים על מתח הסף, תופעות קצה, קבלים עם מבודד רב שכבתי; דיודת מבוקרת שער – השפעת השטח, טרנזיסטור MOS עם תעלה ארוכה, אפיינים, מתח סף, תחמוי פעולה, מודלים לרוויה, תחום התת-סף, דמי זליגה; טרנזיסטור MOS עם תעלה קצרה – DIBL, פריצות, מבנים מתקדמים – LDD, HALO ועוד; טרנזיסטור MOS – מודל לאות קטן, מודל SPICE, דוגמאות – א. התקני בטכנולוגיות 90 ננומטר, ב. התקני FINFET בטכנולוגיות 32 ננומטר; התקני MOS לטכנולוגיות שילוב בקנה מידה גדול – CMOS, SiGe, SOI, ; התקני MOS לטכנולוגיות שילוב בקנה מידה גדול – דוגמאות.
Credit Points: 3.5 Prerequisites: Electronic Devices Introduction: review of basic modeling principles, ambipolar continuity equation, Poisson's equation, the concept of minority carrier life time, effect of doping and contamination, recombination near surfaces, surface recombination velocity, effective life time. Diodes. Diodes: - modeling – Large signal, small signal, noise model, applications to SPICE. Leakage currents, Shockley Read Hall Model, generation recombination current in space charge layers. Test cases – a) examples of planar junctions, b) the relation between process parameters to actual device parameters. Bipolar device structures: Review PNP and NPN processes, parasitic transistors, steady state solution, Ebbers Moll model, modeling of leakage currents under short, open and loaded conditions. Second order effects and Gummel-Poon model, high injection and current crowding effect, substrate series resistance effects. Leakage currants in BJT- definitions, BJTs as diodes. Applications for analog circuits – i.e. logarithmic amplifiers, switches. Bipolar devices: Small signal models and applications to SPICE- equivalent circuits, small signal models, physical models and parametric models, S parameters, critical figure of Merits like ft, gain, GBW product, miller effect. Noise models. Bipolar device high speed switching, examples of special bipolar VLSI circuits – i.e. I2L. Test cases – a. parasitic CMOS bipolar transistors models. B. Low noise BJT structure; The field effect: basic analytical solution (Bare Si and Si with oxide), surface states effect, MOS capacitor - static model, dynamic model (deep depletion). Example – CCD and CID devices. The field effect – trapping and contamination effects, applications of the Schocley Read Hall model on capacitor transient analysis, the concept of surface recombination velocity, the effect of the surface potential.. MOS capacitor – non-uniform doping effect, effect of ion-implantation on threshold voltage, surface and periphery effects, multi-layer gate insulator (ONO). Gate controlled diode - surface effects, long-channel MOS transistor model, threshold voltage, the transition from the linear regime to saturation, modeling at saturation, sub-threshold modeling. Surface effects on the leakage current of diodes. Short channel MOS models- DIBL, punch-through, Advanced MOS structures- LDD, HALO, CMOS; MOS transistor – Small signal models, noise models, applications to SPICE. Test cases – a 90 nm CMOS inverter nodeling. ULSI MOS structures - CMOS, new structures - strained Si MOS, SiGe HBTs; ULSI MOS structures - case studies.

0512-4790	מעבדה מתקדמת להתקנים ADVANCED LABORATORY IN SEMICONDUCTORS DEVICES
שעות: 3 ש"ס משקל: 1.5 דרישות קדם: תמסורת גלים, התקנים אלקטרוניים מתקדמים המעבדה נחלקת ל2- קבוצות ניסויים: א. התקני מצב מוצק: סוגי דיודות שונים, טרנזיסטורי אפקט שדה, תאי שמש, התקנים אופטו-אלקטרוניים, מקרר תרמואלקטרי, דיודת מנהרה, טרנזיסטור חד צומתי, SCR, PHOTO-SCR, טריאק, התקנית תצוגה LCD ,LED, התקן גל שטוח אקוסטי. מיקרוליטוגרפיה. ב. התקני מיקרוגלים: מקורות מצב מוצק, הכרת הרכיבים השונים, גלאי מצב מוצק גבישי ושימושיו. הכרת המגבר TWT ותכונותיו בתחום ה- UHF.
Credits: 1.5 Prerequisites: Advanced Semiconductor Electronic Devices (concurrent); Wave transmission Lines Objective Acquaint the students of the semiconductor device track with both manufacturing and characterization methods providing hands-on experience with industrial and research techniques. Program Introductory meeting; Conductivity; Metallization; Photolithography; Schottky diode; Annealing and formation of an Ohmic contact; MOS capacitor I; MOS capacitor II; Silicon Solar Cell; MOS Transistor I; MOS Transistor II; MOS - oxide layer thickness; A visit to one of the local microelectronics manufacturers.

0512-4800	מבוא למיקרוגלים INTRODUCTION TO MICROWAVE SYSTEMS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: תמסורת גלים מבוא למערכות מבוססות מיקרוגל ורכיבי מיקרוגל. רעש במערכות מיקרוגל. תורת הרשת למיקרוגלים, משפט ההדדיות, מטריצות אימפדנס, פיזור והעברה. ניתוח וסיווג מובילי גלים. גלבו מלבני: אופני TE ו- TM, דיספרסיה, הפסדים. גלבו גלילי ואופנים גבוהים בקו קואקסיאלי. תורת הרשת לגלבו. ניתוח אי רציפויות בגלבו. ערור גלבו. מהודים וצימוד למהודים. תורת ההפרעות למהודים. מנחי גלים מישוריים. קוי מיקרוסטריפ.
Credit points: 3.5 Prerequisite: Wave Transmission & Lines. Microwave applications, survey of passive and active microwave devices. Review of electromagnetic theory with emphasis on duality and reciprocity. The rectangular waveguide: Propagation modes, dispersion, losses, partially filled waveguide. Modal description of fields and solution of discontinuity problems. Transverse resonance and eigenvalue equation. Circular waveguids. Dielectric waveguides. Electromagnetic resonators. Survey of printed transmission lines: Microstrip, stripline. Network theory for microwaves. Impedance, scattering and transmission matrices.

0512-4802	רכיבי מיקרוגלים MICROWAVE COMPONENTS
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: מבוא למיקרוגלים תורת הרשת למעגלי מיקרוגלים, צמתים של מוליכי גלים, מצמדים כיווניים, תאום עכבות, מבנים מחזוריים ומסננים, רכיבי מיקרוגל פריטיים, רכיבי מיקרוגל אקטיביים, מעגלים מוכללים במיקרוגלים.
Credit Points: 3.5 Prerequisite: Introduction to Microwave Systems Network theory for microwave circuits, junctions of waveguides, directional couplers, impedance matching, periodic structures and filters, ferrite microwave components, active microwave components integrated microwave circuits.

0512-4861	אנטנות וקרינה ANTENNAS AND RADIATION
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: תמסורת גלים חזרה על עקרונות התורה האלקטרומגנטית. משפט ההדדיות, תורת הקרינה האלקטרומגנטית, מושג השדה הרחוק, קורנים אלמנטריים; פרמטרים של אנטנה בשידור. האנטנה בקליטה, האנטנה במערכות שידור-קליטה; קרינה ממקורות מאולצים: מקורות קוויים, אנטנות חוטיות, אנטנות יאגי. שיטות הזנה לאנטנות חוטיות; משפט השקילות ואנטנות מפתח, אנטנות שופר. אנטנות רפלקטור; מבוא למערכים: דגימה של מפתחים. מקדם המערך. בנית עקומי קרינה במערכים. עקרון הכפלת עקומי הקרינה. שיטות סקירה. הזנת מערכים. מבוא לסינתיזה של מערכים. מערכי צ'ביצ'ף-דולף. צימודים ואימפדנס אקטיבי במערכים; אנטנות מיקרוסטריפ. מערכי מיקרוסטריפ.
Credit Points: 3.5 Prerequisite: Wave Transmission & Lines. Review of the principles of electromagnetic theory. Reciprocity theorem, theory of radiation, the far-field concept, elementary radiation. Parameters of transmitting antenna. The receiving antenna, the antenna in the transmit-receive system. Radiation from impressed sources: Line sources, wire antennas, Yagi antennas. Feeding methods for wire antennas. The equivalence principle, aperture antennas, horn antennas, reflector antennas. Introduction to antenna arrays: Aperture sampling, array factor, construction of patterns in arrays. Principle of pattern multiplication. Scanning methods. Array feeding networks. Introduction to array synthesis, Chebychev-Dolph arrays, coupling and active impedance in arrays. Microstrip antennas, microstrip arrays.

0512-4862	התפשטות ופיזור גלים PROPAGATION AND SCATTERING OF WAVES
שעות: 4 ש"ס משקל: 3.5 דרישות קדם: תמסורת גלים קרינה אלקטרומגנטית ואקוסטית ממקורות מאולצים: פונקציות גרין, שדה קרוב ושדה רחוק, גל מישורי מקומי, קרינה ממפתחים, ספקטרום גלים מישוריים, התאבכות והערכה אסימפטוטית. תורת הפיזור: אינטגרל קירכהוף עבור שדות אלקטרומגנטים ואקוסטים, משואות אינטגרליות לפיזור ופתרונות נומריים, קירוב האופטיקה הפיזיקאלית, הערכה אסימפטוטית, קרניים, דיפרקציות קצה והשוואה עם GTD, קרינה ממפתחים ומבוא לאופטיקת פורייה. דוגמאות ישום במערכות מכ"ם ואופטיקה. התפשטות ופיזור בקרוב האופטיקה הגאומטרית: גישת Luneberg-Kline, ניתוב קרניים וחישוב שדה בתווך לא הומוגני, גל מישורי מקומי, מוקד וקאוסטיק. האופטיקה הגאומטרית של הדיפרקציה ((GTD, ניתוח תהליכי קרינה התפשטות ופיזור, דוגמאות ישום. גלים מונחים בערוצים אי הומוגניים: קרניים ומודים, WKB, דוגמאות אופטיות, אטמוספריות ואוקיאניות. אלומות גאוסיאניות בתווך הומוגני ואי הומוגני.
Credit points: 3.5 Prerequisites: Wave Transmission & Lines Basic laws of electromagnetics: Plane-wave solutions in lossless and lossy media and in plane stratified media. Radiation in free space: analysis via Green’s functions and via plane wave spectra; near and far field solutions; asymptotic evaluation of spectral integrals. Scattering theory: Kirchhoff theorem; Sommerfeld radiation condition; integral equations; numerical solutions via the method of moments (MoM). Physical Optics (PO): asymptotic evaluation of integrals and Geometrical Optics (GO). Home projects: 1. Scattering by a cylinder: Comparison of the exact Mie series solution with the MoM and the PO solutions. 2. Scattering by a conducting half plane: asymptotic evaluation of integrals, GO and edge diffraction. Radiation from apertures: Kirchhoff integrals; Fraunhofer and Fresnel diffractions; thin lenses. Gaussian beams via integral and via differential equation representations. Geometrical optics (GO): Asymptotic solutions of Maxwell’s equations in general inhomogeneous media; wavefronts and rays; Fermat principle; caustics and foci; reflection and transmission at curved interfaces; construction of Green’s functions in inhomogeneous media; GO in a uniform medium. Geometrical Theory of Diffraction (GTD): Basic laws; edge diffraction, surface diffraction (creeping waves) and interface diffraction (head waves); comparison with PO solutions; Radar cross section. Modal fields: eigenvalue and eigenfunctions; WKB solutions for non-uniform guides; Hermite modes; Whispering gallery modes.

0512-4890	מעבדה מתקדמת למיקרוגלים ADVANCED LABORATORY FOR MICROWAVES
שעות: 3 ש"ס משקל: 1.5 דרישות קדם : מבוא למיקרוגלים א. הכרת מכשור מיקרוגלים ושיטות: גלאים ומדידת הספק, תאום עכבות, קו מחורץ, נתחי רשת, מדידת פרמטרי S, נתח תדר, מטווח אנטנות, מערכי מדידה ממוחשבים, מדידות בגלים מילימטריים. ב. מדידת תופעות מיקרוגלים: גלים עומדים, אופני התפשטות בגלבו שונים, תופעות של התפשטות גלים בריק, בחומר דיאלקטרי ובפריט. ג. רכיבי מיקרוגל פסיביים: מצמדים, יתדות, T קסם, מבנים מחזוריים, מסננים ומהודים, רכיבים פריטיים, רשתות מיקרוסטריפ, אנטנות. ד. מכלולי מיקרוגלים: מגברי מצב-מוצק ושפופרות, אפנון וגילוי FM, גילוי דופלר, עקיבת מונופולס.
Credit Points: 1.5 Prerequisites: Introduction to Microwaves 1. Getting familiar with microwave equipment and methods: Detectors and power measurements, Impedance matching, Slotted line, Network analyzers, S-parameters measurements, Frequency analyzer, Antenna shutting-range. 2. Microwave phenomena measurements: Standing-wave pattern, Wave propagation in a rectangular waveguide, Wave propagation phenomena in vacuum, dielectric materials and ferrite. 3. Passive microwave components: Couplers, Stubs, Magic-T, Periodic structures, Filters and resonators, Components occupying ferrite, Microstrip networks, Antennas. 4. Microwave setups: Solid state amplifiers, Electronic tubes, FM modulation and demodulation, Doppler tracking, Monopulse tracking.