- •1. Определение электронных приборов. Классификация электронных приборов по характеру рабочей среды, мощности, частотному диапазону.
- •2. Свойства полупроводников. Основные материалы полупроводниковой электроники, и их основные электрофизические параметры.
- •3. Элементы зонной теории полупроводников. Генерация и рекомбинация носителей.
- •4. Собственные и примесные полупроводники. Концентрация носителей в примесных полупроводниках.
- •5. Дрейфовое движение, подвижность носителей и ее зависимость от температуры и концентрации примесей.
- •6.Дрейфовый и диффузионный токи.
- •7. Зависимость плотности дрейфового тока и ее зависимость от температуры и концентрации примесей.
- •8. Тип электронно-дырочных переходов и контактов.
- •9. Образование p-n-перехода. Диффузионная длина электронов и дырок.
- •10. Процессы в p-n-переходе при отсутствии внешнего электрического поля. Контактная разность потенциалов.
- •11. Симметричный и несимметричный p-n-переходы.
- •12. Распределение электронов и дырок в p-n-переходе. Определение напряженности и толщины p-n-перехода при отсутствии внешнего напряжения.
- •13. Работа p-n-перехода при подаче внешнего прямого напряжения. Явление инжекции.
- •15. Уравнение вольт-амперной характеристики. Отличие реальной характеристики от теоретической.
- •16.Пробой p-n-перехода. Виды пробоя.
- •17. Емкости в p-n-переходе.
- •1 8. Устройство полупроводниковых диодов. Классификация диодов по частоте, мощности, по назначению.
- •19. Основные параметры диодов и определение их по статическим характеристикам. Схема замещения диода.
- •21.Принцип работы и схема включения стабилитрона. Основные параметры стабилитрона.
- •22. Варикапы. Принцип действия. Основные параметры варикапов. Схема замещения варикапа на нч, на вч.
- •23. Импульсные диоды. Основные параметры, характеризующие работу в импульсном режиме.
- •24. Принцип действия, характеристики и параметры тд. Расчет основных параметров тд.
- •25. Устройство биполярных транзисторов. Определение режимов работы транзистора.
- •26. Схемы включения транзисторов: сОб, оэ, ок. Связь между коэффициентами передачи тока в различных схемах включения.
- •27. Токи в транзисторе в активном режиме.
- •28. Статические характеристики бт в схеме с об.
- •29. Особенности работы схемы с оэ.
- •30. Системы параметров транзисторов. Y-параметры, формальная схема замещения.
- •38. Построение нагрузочных характеристик и кривой допустимой мощности. Выбор области безопасного режима.
- •39. Особенности работы транзисторов на вч.
- •40. Устройство и принцип действия полевых транзисторов. Классификация полевых транзисторов.
- •41. Расчет напряжения отсечки и напряжения насыщения в пт.
- •42. Схемы включения пт: ои, ос, оз.
- •43. Статические характеристики пт с управляющем p-n-переходом.
- •44. Статические параметры пт и расчет их по характеристикам.
- •45. Расчет коэффициента усиления и выходной мощности пт в рабочем режиме.
- •4 6. Эквивалентная схема пт.
- •48. Электронно-лучевые приборы. Устройство электронно-лучевых трубок. Системы фокусировки и отклонения.
- •49.Устройство и принцип действия электростатической системы и магнитной фокусировки.
- •50.Отклоняющие системы элт. Чувствительность трубок с электростатической и магнитной отклоняющими системами.
- •51. Экраны элт. Основные параметры экранов, типы экранов. Обозначения элт.
- •52. Типы элт: осциллографические, индикаторные, кинескопы и их особенности.
- •53. Газоразрядные индикаторы. Принцип работы газоразрядных индикаторных панелей (гип).
- •54. Жидкокристаллические индикаторы. Устройство жки.
- •55. Полупроводниковые индикаторы. Устройство и принцип действия.
- •56. Фотоэлектрические приборы. Типы фотоэлектрических приборов: основные характеристики и параметры. Области применения.
- •57. Оптоэлектронные приборы. Классификация и типы.
- •58. Оптроны, устройство и принцип действия. Типы оптронов.
- •59.Шумы полупроводниковых приборов. Сравнительная оценка шумовых свойств бт пт.
- •60. Устройство и принцип действия электровакуумных приборов. Типы электронных ламп и области их применения.
1. Определение электронных приборов. Классификация электронных приборов по характеру рабочей среды, мощности, частотному диапазону.
Электронные приборы – это устройства, работа которых основана на использовании электрических, тепловых, оптических и акустических явлений в твёрдом теле, жидкости, вакууме, газе или плазме. Наиболее общие функции, выполняемые электронными приборами, состоят в преобразовании информационных сигналов или энергии.
Основными задачами электронного прибора как преобразователя информационных сигналов являются: усиление, генерирование, передача, накопление и хранение сигналов, а такжевыделение их на фоне шумов.
Электронные приборы можно классифицировать по их назначению, физическим свойствам, основным электрическим параметрам, конструктивнотехнологическим признакам, роду рабочей среды и т.д.
В зависимости от вида сигналов и способа обработки информации все существующие электронные приборы разделяют на электропреобразовательные,электросветовые, фотоэлектрические, термоэлектрические, акустоэлектрические и механоэлектрические.
По виду рабочей среды различают следующие классы приборов: полупроводниковые, электровакуумные, газоразрядные, хемотронные (рабочая среда – жидкость). В зависимости от выполняемых функций и назначения электронные приборы делят на выпрямительные, усилительные, генераторные, переключательные, индикаторные и др.
По диапазону частот – низкочастотные, высокочастотные, сверхвысокочастотные; по мощности – малой мощности, средней мощности и мощные.
2. Свойства полупроводников. Основные материалы полупроводниковой электроники, и их основные электрофизические параметры.
Полупроводники́ — материалы, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличаются от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и воздействия различных видов излучения. Основным свойством этих материалов является увеличение электрической проводимости с ростом температуры.
Полупроводниками являются вещества, ширина запрещённой зоны которых составляет порядка нескольких электрон-вольт (эВ). К числу полупроводников относятся многие химические элементы (германий, кремний, селен, теллур, мышьяк и другие), огромное количество сплавов и химических соединений (арсенид галлия и др.). Самым распространённым в природе полупроводником является кремний, составляющий почти 30 % земной коры.
3. Элементы зонной теории полупроводников. Генерация и рекомбинация носителей.
Атом представляет собой электрическую систему, состоящую из положительно заряженного ядра и окружающих его электронов. Электроны уединенного атома, находясь в поле ядра, могут иметь только определенный – дискретный – набор энергий, или, как говорят, могут находиться на определенных уровнях. При этом, согласно принципу Паули, на одном энергетическом уровне одновременно не может быть более двух электронов.
При объединении N атомов в молекулы и кристаллы за счет взаимодействия с соседними атомами и электрическим полем кристаллической решетки отдельные энергетические уровни атомов расщепляются на N близко расположенных уровней. Эти наборы разрешенных уровней образуют зоны, разделенные зонами запрещенных значений энергии.
Электроны внешних оболочек (валентные электроны), отвечающие за электропроводимость, заполняют верхнюю разрешенную зону, которую называют валентной, и зону проводимости, которая либо частично заполнена электронами, либо свободна от них. Характерной особенностью чистых полупроводников является то, что при температуре Т = 0 К они ведут себя как диэлектрики: их валентная зона полностью заполнена электронами, а следующая зона разрешенных уровней энергий полностью свободна. С повышением температуры у полупроводников растет число электронов, которые вследствие теплового возбуждения переходят в зону проводимости, чего не наблюдается у диэлектриков.
Уход электрона из ковалентной связи сопровождается появлением двух электрически связанных атомов единичного положительного заряда, получившего название дырки, и свободного электрона. Фактически дырку можно считать подвижным свободным носителем элементарного положительного заряда, а заполнение дырки электроном из соседней ковалентной связи можно представить как перемещение дырки. Процесс образования пар электрон-дырка называют генерацией свободных носителей заряда. Одновременно с процессом генерации протекает процесс рекомбинации носителей.
Рекомбинация — исчезновение носителей заряда в результате столкновения зарядов противоположных знаков.