Учреждение образования
«Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники».
Контрольные задания по дисциплине
«Основы радиоэлектроники »
для студентов специальностей 1-39 02 01 Моделирование и компьютерное проектирование радиоэлектронных средств.
1.Методические указания по выполнению контрольных работ.
Контрольная работа включает два теоретических вопроса и две задачи. Номер варианта теоретических вопросов определяется цифрами шифра зачётной книжки, который соответствует номеру по списку группы, например 822421-05 – вариант №5; 882424-24-- вариант №24. Варианты теоретических вопросов контрольной работы приведены ниже.
Задачи контрольной работы определяются последней цифрой шифра, т.е. для нечётных номеров шифра- задачи нечетные, т.е. №1, №3; для чётных номеров шифра- задачи четные, т.е. №2, №4. Варианты исходных данных к задачам определяются по двум последним цифрам шифра и приведены в условии задачи.
2.Теоретические вопросы контрольных заданий
по дисциплине ОРЭ.
В1. 1.Классификация радиотехнических сигналов.
2.Полевые транзисторы со встроенным каналом.
Статические характеристики. (1.2.3)
В2. 1.Виды модуляции радиосигналов. (5.6)
2.Полупроводниковые резисторы: варисторы и терморезисторы.
Типы и основные характеристики. (1.2.3)
В3. 1.Структурная схема радиоканала аналоговой системы связи с
амплитудной модуляцией. (5.6)
2.МДП-транзисторы с индуцированным каналом.
Статистические характеристики. (1.2.3)
В4. 1.Цифровое радиовещание. Структурная схема и её описание.(5)
2.Образование p-n-перехода. Контактная разность потенциалов. (1.2.3)
В5. 1.Энергетические диаграммы твёрдых тел. (1.2.3)
2.Дифференциальный усилительный каскад: Принцип действия,
Дифференциальные синфазные сигналы. (1.3)
В6. 1.Энергетическая диаграмма собственного полупроводника.
Концентрация носителей заряда и удельная проводимость.(4)
2.Классификация и параметры операционных усилителей(ОУ)
Применение ОУ. (1.3)
В7. 1.Энергетические диаграммы примесных полупроводников.
Концентрация носителей заряда и удельная проводимость.(4)
2.Инвертирующий усилитель на (ОУ).Схема, принцип работы,
коэффициент усиления. (1.3.6)
В8. 1.Пояснить термины: основные и неосновные носители заряда;
генерация и рекомбинация носителей заряда; равновесная и
неравновесная концентрация носителей заряда. (1.4)
2.Неинвертирующий усилитель на ОУ. Схема, принцип работы,
Коэффициент усиления. (1.3)
В9. 1.Фотопроводимость полупроводников. Спектральная и вольт-
амперная характеристики (ВАХ). (4)
2.Схемы сумматоров на ОУ. (1)
В10.1.Прямое и обратное включение p-n-перехода. (1.2)
2.Дифференциальный и интегрирующий ОУ. (1.3)
В11.1.ВАХ и пробой p-n-перехода .Виды пробоя (1.2)
2.Логарифмирующий и антилогарифмирующий усилители
на ОУ. (1.3)
В12.1.Ёмкости p-n-перехода. (1.2)
2.Логические элементы, логические функции, основные законы
алгебры, логики. (1.5)
В13.1.Выпрямительные диоды и их параметры. (1.2.3)
2.Базовый логический элемент транзисторно-транзисторной
Логики (ТТЛ) (1)
В14.1.Полупроводниковые стабилитроны и их параметры. (1.3.5)
2.Базовый логический элемент эмиттерно-связанной логики.(1)
В15.1.Варикапы и их параметры. (1.3.5)
2.Классификация и разновидности аналоговых ИМС. (1.3)
В16.1.Устройство и принцип действия биполярного
транзистора. (1.2.3.5.6)
2.Основные технические параметры и характеристики
аналоговых устройств. (1)
В17.1.Схемы выключения биполярного транзистора и режимы
работы. (1.2.3)
2.Колебательные контуры.LC- RC-генераторы синусоидаль-
ных колебаний. (5.6)
В18.1.Принцип работы транзисторного усилителя. (2.3)
2.Фотодиоды,светодиоды,оптопары. (3.4.5)
В19.1.Режимы работы усилительных каскадов. (1.3)
2.Фоторезисторы: характеристики, параметры. (1.6)
В20.1.Работаусилительногокаскада с нагрузкой. Построение
Нагрузочной характеристики. (1.3)
2.Выпрямителии их назначение. (3.5)
В21.1.Усилительный каскад с общим эмиттером. (1.6)
2.Электоронные стабилизаторы напряжения. (3.6)
В22.1.Усилительный каскад по схеме с общей базой. (1.6)
2.Элементыгибридных интегральных микросхем. (3)
В23.1.Усилительный каскад с общим коллектором. (1.6)
2.Пассивные элементы полупроводниковых ИМС. (3)
В24.1.Усилительный каскад на полевых транзисторах с общим
истоком (ОИ) и общим стоком. (1.5)
2.Структуры МДП-транзисторов полупроводниковых ИМС.(3)
В25.1.Усилитель постоянного тока. (1)
2.Базовые технологические операции полупроводниковых
ИМС: эпитаксия, легирование.
В26.1.Обратная связь в усилителях. (1.6)
2.Получение диэлектрических, проводящих слоёв (плёнок)
ИМС. (3)
В27.1.Последовательная обратная связь по напряжению. (1)
2.Литография.Технология изготовления тонкоплёночных
и толстоплёночных гибридных интегральных схем (ГИС). (3)
В28.1.Последовательная обратная связь по току. (1)
2.Фотодиоды, фоторезисторы, фотоэлементы, фототранзис-
торы. (1.3)
В29.1.Интегральные микросхемы. Классификационные признаки
и деление ИМС на классы. (3.4.5)
2.Полупроводниковые переключающие приборы.
Тиристоры: диодный, триодный, симметричный. Структуры и
применение. (1.3.4)
В30.1.Радиопередающие устройства. (5)
2.Электронные ключи, мультивибраторы, триггеры на
на биполярных транзисторах. (1.3.5)
В31.1. Энергетические диаграммы примесных полупроводников.
Концентрация носителей заряда и удельная проводимость.(4)
2.Полевые транзисторы со встроенным каналом.
Статические характеристики. (1.2.3)
В32.1.Радиоприёмные устройства. (5.6)
2.Образование p-n-перехода. Контактная разность потенции-
алов. (1.2.3)
В33.1.Радиолокационные устройства. (5.6)
2.Энергетические диаграммы твёрдых тел. (1.3.4)
3.Примеры решения задач
Задача № 1
Рассчитать и построить вольтамперную характеристику идеального диода при комнатной температуре (300оК), если тепловой ток I0=10 nА.
Расчет вольтамперной характеристики проводится в соответствии с уравнением
,
в котором величина I0
представляет
тепловой ток p-n-перехода,
называемый также током насыщения. Для
комнатной температуры
Результаты расчета прямой ветви (U
> 0) вольтамперной характеристики
представляются в виде
-
Uпр, В
0,1
0,3
0,5
0,6
0,7
Iпр, А
0,44
20
а результаты расчета обратной ветви (U<0) – в виде
-
Uобр, В
1
3
5
7
10
Iобр, нА
10
10
10
10
10
Построенная по этим значениям вольтамперная характеристика изображена на рис. 1.
Для определения
дифференциального cопротивления
Rдиф=
на линейном участке прямой ветви
вольт-амперной характеристики
выбирают рабочую
точку А и, задав небольшое приращение
,
получают приращение тока
.
Тогда
Ом
Рис. 1
Взяв производную
из выражения для вольтамперной
характеристики диода
получим
Сопротивление
диода постоянному току в рабочей точке
А определяется как
Ом. При этом всегда R0
> RДИФ.
Задача № 2
Стабилитрон подключен для стабилизации напряжения на резисторе нагрузки RH, как показано на рис. 2.
Известны параметры стабилитрона Uст; Iст min; Icт max и сопротивление нагрузки RH. Необходимо определить сопротивление ограничительного резистора Rогр, если напряжение на входе изменяется от Emin до Emax. Будет ли обеспечена стабилизация во всем диапазоне изменения входного напряжения?
Выбирается средний
ток стабилизации из условия
Ео
При этом необходимая величина напряжения источника питания будет равна
Отсюда можно найти необходимую величину ограничительного резистора:
Допустимый диапазон изменения напряжения источника питания определяем по формулам
и сравнивается с заданным диапазоном изменения питающего напряжения Еmin, Emax
Пусть например,
сопротивление нагрузки
кОм;
мА;
мА;
По вышеприведенным выражениям находим:
мА.
Средняя величина питающего напряжения
Ток нагрузки
мА.
Отсюда
кОм.
Диапазон изменения напряжения будет равным
Отсюда видно, что стабилизация получается во всем диапазоне изменения напряжения питания.