
- •1. Понятия электроники и микроэлектроники. История развития и элементная база электроники.
- •2. Энергетическая диаграмма проводников, диэлектриков, собственных, акцепторных и донорных полупроводников. Распределение Ферми.
- •10. Переходы Шоттки.
- •16. Принцип работы биполярного транзистора в схеме с общей базой.
- •26. Элементы полупроводниковых микросхем.
- •31. Усилители мощности: назначение, основные параметры. Режимы работы усилителей мощности.
- •32. Однотактные усилители мощности: назначение, схема, режим работы, достоинства, недостатки.
- •41. Логические элементы кмдпл.
16. Принцип работы биполярного транзистора в схеме с общей базой.
Любая схема включения транзистора характеризуется двумя основными показателями:
коэффициент усиления по току Iвых / Iвх (для схемы с общей базой Iвых / Iвх = IК / IЭ = α);
входное сопротивление RвхБ = = Uвх / Iвх = UБЭ / IЭ.
Входное сопротивление для схемы с общей базой мало и составляет десятки Ом, так как входная цепь транзистора при этом представляет собой открытый эмиттерный переход транзистора. Эта схема имеет следующие недостатки: она не усиливает ток ( < 1), имеет малое входное сопротивление, и для ее питания требуется два разных источника напряжения. Но в то же время такая схема имеет хорошие температурные и частотные свойства.
Св-ва схемы с ОБ: 1)Схема не усиливает сигнал по току, но хорошо усиливает по напряжению и мощности. 2)схема имеет низкое вх.и вых.сопротивление. 3) схема стабильно работает при изменении температуры. 4)схема имеет хорошие частотные св-ва. 5) схема имеет равномерные ВАХ и почти не искажает форму вх.сигнала. 6) схема не инвертирует фазу вх.сигнала на 1800.
17. Схемы включения биполярных транзисторов и их свойства.
Свойства:
1.Схема хорошо усиливает сигналы по току, напряжению и мощности;
2.Схема чувствительна к температуре;
3.Чувствительное св-во хуже, чем в схеме с ОБ;
4.Схема имеет большие нелинейные искажения, т.к. имеет нелинейный ВАХ;
5.Схема инвертирует фазу входного сигнала на 180 град.
Свойства:
1.Схема хорошо усиливает сигнал по току и мощности, но не усиливает по напряжению;
2.Схема очень чувствительна к температуре;
3.Частотные св-ва хуже, чем в схеме с ОБ;
4.Схема имеет неравномерные хар-ки и искажает форму сигнала;
5.Схема не меняет фазу входного сигнала.
С ОБ см. 16 вопрос.
18. Полевые транзисторы. Понятие. Классификация. УГО. Достоинства и недостатки.
Полевой транзистор - полупроводниковый прибор, в котором ток изменяется в результате действия перпендикулярного току электрического поля, создаваемого входным сигналом.
Протекание в полевом транзисторе рабочего тока обусловлено носителями заряда только одного знака (электронами или дырками), поэтому такие приборы часто включают в более широкий класс униполярных электронных приборов (в отличие от биполярных).
Различают след. виды пол. транз.:
1.Пол. транз. с управляющим p-n переходом;
2.Пол. транз. с изолированным затвором (НДП, МОП).
МОП транз. дел. на:- транз. с индуцированным каналом;- транз. со встроенным каналом.Также все транз.дел. на полевые транз. с с каналом n-типа и p-типа.Достоинства полевых транзисторов: 1.Высокое входное сопротивление;2.Высокое температурная стабильность и устойчивость к излучениям;3. Высокий КПД и экономичность;4. Равномерное ВАХ;5. Компактность и малые размеры.
Недостатки:1. Наличие паразитных емкостей;2. Небольшой коэффициент усиления;3. Чувствительность к статическому электричеству.
19. Полевые транзисторы с управляющим P-N переходом: УГО, внутреннее строение, ВАХ, принцип работы.
(схемы) В тарнз. с каналом n-типа электроны идут от истока к стоку, а напряжение U(зи) управляет этим током за счет изменения размеров этого канала. Если U(зи) увеличивается, то ОПЗ p-n перехода уменьшается, а канал увеличивается, и I(с) увелич.
В случае канала p-типа носителями тока выступают дырки, а не электроны. При увеличении U(зи) ОПЗ увелич., канал уменьшается и I(с) уменьш.
20. МОП-транзисторы с индуцированным каналом: УГО, внутреннее строение, ВАХ, принцип работы.
(схема) Принцип работы с канлом p-типа:
При положительном напряжении или нулевом, транз. будет закрыт. Если на затвор падать отрицательный потенциал, то в подзатворной области начнут накапливаться дырки и выталкиваться электроны. Образуется канал p-типа, транз. открывается и дырки смогут двигаться от истока к стоку. Чем больше будет отрицательные потенциал на затворе, тем больше будет канал и тем больше будет ток I(с).
21. МОП-транзисторы со встроенным каналом: УГО, внутреннее строение, ВАХ, принцип работы.
Принцип работы транз. со встроенным каналом:
В отличие от транз.с индуцированным каналом, в транз. со встроенным каналом канал между истоком и стоком изначально есть, поэтому даже если не подавать никакого напряж. на затвор, ток между истоком и стоком течь будет, для этого достаточно подать «+» на сток в случае канала n-типа, и «-« на сток в случае канала p-типа. Напряжение на затвор падается на затвор, для того, чтобы не открыть, а закрыть транз. Например в транз. с каналом p-типа, если подать на затвор «+», то дырки в подзатворной области начнут выталкиваться и транз. закроется.
22. Тиристоры: понятие и классификация. Тринисторы и симисторы.
Тиристоры имеют больше 2-ух p-n переходов. Существует множество их типов, например:
1.Динисторы, имеют 3 p-n перехода и 2 вывода;
2.Тринисторы, 3 p-n перехода и 3 вывода;
3.Симмисторы, 4 p-n перехода и 2 вывода.
Тринисторы в отличие от динисторов: наличие управляющего электрода подавая управ.ток Iу на этот электрод. Благодаря тринистору можно даже управлять большими токами и напряжениями в силовых целях, за счкет маленьких токов и напряжений.
23. Динисторы: строение и принцип работы.
(схема)В обратном включении динистор закрыт, и почти не проводит ток.
При
прямом напряжении через эмиттерный
переход начинается инжекция носителей
заряда в базовые области. Почти все
напряж. падает на ББ. При увелич. внешн.
напряж. увеличив. инжекция насителей
базы. Дырки, попав из p-эмиттеров
в n-базу
становятся в ней неосновными носителями,
поэтому под воздействием эл. поля
коллекторного перехода, перемещаются
в p-базу,
их дальнейшему перемещению препятствует
поле второго эмиттерного перехода,
поэтому дырки накапливаются в p-базе,
аналогично в n-базе
накапливаются электроны, при накоплении
большого кол-ва зарядов, снижается
внутр. поле коллект. перехода. И ток
через динистор увеличивается при
значении напряжения U(вкл).
При этом напряжении потенциальный
барьер кол. перехода исчезает сопротивление
падает, а ток увелич. (лавинный пробой).
Резистор R(н)
включают, чтобы не произошел тепловой
пробой. Ток, проходящий через динистор,
будет равен
,
говорит, что динистор открывается при
таком включении. Если ток в открытом
состоянии уменьшить до I(выкл),
то процесс рекомбинации в базах начнет
преобладать над процессом накопления
зарядов. Сопротивление кол. перехода
возрастает и динистор закроется.
24. Интегральные микросхемы: понятие, классификация, преимущества и недостатки различных типов микросхем.
ИМС_это полупроводниковые изделия элементы которого изготавливаются групповым методом, на
одном и том же технолог.оборудовании и в едином техн.троцессе. Достоинства:низкая стоимость, малые гобориты и масса, высокая степень автоматизации при изготовлении, высокая надежность. Недостатки: низкая ремонтнопригодность, паразитное влияние одних эл-ов на другие. Классификация:пленочные, полупроводниковые, гибридные, совмещенные.
25. Элементы плёночных и гибридных микросхем.
В пленочных, эл-ты и соединения изготавливаются методом вакуумного напыления на поверхность диэлектрика. Недостатки: нестабильность пар-от активных эл-тов(тр-ры, диоды)
Гибридные ИМС, пассивные эл-ты и соединения делаются как пленочных, активные эл-ты устанавливаются отдельно. Достоинства: лучшие хар-ки активных эл-тов, чем у пленочных. Недостатки: необходимость применения ручной пайки.Различают: тонкопленочные(пленка до 1 мкм) ИМС и толстопленочные ИМС. изготавливаются из тонкой пленки нихрома.(схема) Конденсаторы гибридных изготавлив. До 10нФ. Обкладки из алюминия диэлектрик например из диоксида кремния.