
- •Физические основы электроники Электрофизические методы исследования полупроводников и полупроводниковых приборов
- •Введение в настоящем пособии излагаются основные темы дисциплин, связанных с основами работы полупроводниковых приборов.
- •Требования к подготовке, выполнению и защите работ
- •Тема 1. Приборы, используемые для проведения исследований полупроводниковых приборов
- •1.1. Автоматические мосты переменного тока
- •1.2. Осциллографы
- •1.3. Генераторы
- •Тема 2. Проводимость полупроводников и металлов лабораторная работа № 2.1
- •2.1. Терморезисторы: термисторы и позисторы
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •Отчетные материалы
- •Лабораторная работа № 2.2
- •2.2. Общие сведения
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •1. Подготовка к работе
- •2. Исследование вольтамперной характеристики варистора
- •7. Исследование зависимости сопротивления от температуры
- •Отчетные материалы
- •Лабораторная работа № 2.3
- •2.3. Определение типа носителей в полупроводниках
- •2.3.1. Метод термозонда
- •2.3.2. Метод Холла
- •2.3.3. Определение концентрации и подвижности носителей
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •1. Определение типа носителей с помощью метода термозонда
- •1.1. Подготовка к работе
- •1.2. Определение типа носителей разных кристаллов
- •2. Исследования по методу Холла
- •2.1. Определение типа основных носителей в датчике Холла
- •2.3. Исследование вольтамперной характеристики датчика
- •2.4. Определение микропараметров кристалла датчика Холла
- •2.6. Определение зависимости эдс Холла от величины тока
- •2.9. Определение зависимости эдс Холла величины индукции в
- •Отчетные материалы
- •Тема 3. Полупродниковые диоды Лабораторная работа №3.1 ″Исследование полупроводниковых диодов″
- •3.1. Характеристики полупроводниковых диодов
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •1. Начальные установки
- •2. Исследование вольтамперной характеристики диода при t0
- •2.1. Исследование прямой ветви вах диода д2
- •2.2. Исследование обратной ветви вах диода д2
- •3*. Исследование вах диодов различных типов
- •4. Исследование зависимости обратного тока диода от температуры
- •Отчетные материалы
- •Лабораторная работа № 3.2
- •3.2. Полупроводниковые стабилитроны и стабисторы
- •3.3. Описание стенда
- •Измерения и обработка результатов
- •2. Исследование вольтамперной характеристики стабилитрона при комнатной температуре
- •5. Исследование влияния температуры на напряжение Uст
- •Отчетные материалы
- •Лабораторная работа №3.3
- •3.4. Характеристики светодиодов
- •3.4.1. Управляемые источника света. Светодиоды
- •3.4.2. Строение светодиодов
- •3.4.3. Общие сведения об обозначении светодиодов
- •3.4.4. Особенности лабораторной установки
- •Отчетные материалы
- •Лабораторная работа № 3.4
- •3.5. Общие сведения о фотоприемниках
- •3.5.2. Параметры и характеристики фоторезистора
- •3.5.3. Особенности работы фотодиодов
- •3.5.4. Описание установки
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •3. Исследование параметров электрического сигнала от генератора
- •6. Определение параметров импульса эдс от облучаемого фотодиода
- •10. Определение параметров импульса в цепи фоторезистора
- •11. Оценка параметров сигнала от резистора Rизм
- •16*. Исследование величины светового потока от светодиода
- •Отчетные материалы
- •Тема 4. Биполярные транзисторы Лабораторная работа №4.1
- •4.1. Характеристики биполярных транзисторов
- •4.1.1. Схемы включения биполярных транзисторов
- •4.1.2. Схема с общей базой
- •4.1.3. Схема с общим эмиттером
- •4.1.4. Описание установки
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •1. Исследование схемы с общей базой
- •1.2. Исследование входных характеристик транзистора в схеме об
- •1.6. Исследование выходных характеристик транзистора в схеме об
- •1.12*. Исследование характеристики обратной связи в схеме об
- •1.14. Исследование характеристик передачи тока в схеме об
- •2. Исследование схемы с общим эмиттером
- •2.2. Исследование входных характеристик транзистора в схеме оэ
- •2.6. Исследование выходных характеристик транзистора в схеме оэ
- •2.11*. Исследование характеристики обратной связи в схеме оэ
- •2.13. Исследование характеристики передачи тока в схеме оэ
- •Отчетные материалы
- •Тема 5. Полевые транзисторы Лабораторная работа № 5.1
- •5.1. Характеристики полевого транзистора
- •5.1.1. Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом
- •5.1.2. Полевой транзистор с изолированным затвором
- •5.1.3. Особенности схемы измерения
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •2. Исследование стоковой (выходной) характеристики
- •Отчетные материалы
- •Тема 6. Элементы технологии производства имс Лабораторная работа № 6.1
- •6.1. Элементы технологии изготовления имс
- •6.1.1. Классификация имс
- •6.1.2. Понятие о технологическом цикле производства имс
- •6.1.3. Производство планарного биполярного транзистора
- •6.1.4. Производство планарного полевого транзистора
- •6.1.5. Структура транзисторов статических микросхем памяти
- •6.1.6. Общие сведения о топологии микросхем памяти
- •6.1.7. Описание установки и процедуры испытаний
- •Подготовка к работе
- •Измерения и обработка результатов
- •1. Исследование элементов технологии гибридных имс
- •1.4. Исследование сопротивления резисторов на бгис
- •2. Исследование элементов технологии твердотельных имс
- •2.4. Градуировка окуляров с помощью дифракционной решетки
- •3. Исследование твердотельных микросхем на установке "мим"
- •4. Анализ топологии и параметров микросхемы памяти
- •Отчетные материалы
- •Задачи по темам Аналоговая и Цифровая Электроника
- •П2. Диоды и тиристоры
- •П3. Источники вторичного напряжения
- •П4. Транзисторы
- •П5. Аналоговые устройства
- •П6. Операционные усилители и схемы на их основе
- •П7. Преобразовательные устройства и генераторы
- •П8. Стабилизаторы
- •П9. Логические микросхемы
- •П10. Логические схемы
- •П11. Схемы на лэ
- •П12. Триггеры
- •П13. Регистры и счетчики
- •П14. Преобразователи кодов
- •П15. Мультиплексоры, демультиплексоры, сумматоры
- •П16. Цифро-аналоговые преобразователи
- •П17. Микросхемы (технология и устройство)
- •Рекомендуемая литература Основная литература
- •Дополнительная
П5. Аналоговые устройства
Задача 5.1. Схема (рис. П5.1) может использоваться для: А: для выпрямления сигнала; Б: для усиления сигнала; В: для уменьшения сигнала; Г: для генерации сигналов.
Рис. П5.1 Рис. П5.2
Задача 5.2. В схеме (рис. П5.1) резисторы R1 и R2 соотносятся: А: R1 < R2; Б: R1 = R2; В: R1 > R2; Г: R1 << R2.
Задача 5.3. При увеличении Rк (рис. П5.1) величина предельного тока коллектора: А: растет; Б: не изменяется; В: R не влияет; Г: уменьшается.
Задача 5.4. При увеличении сопротивления Rк (рис. П5.1) максимальный ток через открытый транзистор…А: увеличивается; Б: не изменяется; В: падает; Г: не зависит от величины Rк.
Задача 5.5. По мере увеличения конденсатора С1 (рис.П5.1) нижняя граничная частота полосы пропускания…А: увеличивается: Б: уменьшается; В: не изменяется; Г: зависит от полярности включения конденсатора.
Задача 5.6. В схеме (рис. П5.1) резистор Rэ служит для…А: создания ПОС; Б: уменьшения напряжения эмиттера; В: для увеличения тока базы; Г: для термостабилизации.
Задача 5.7. При увеличении величины резистора R2 (рис. П5.1) ток базы: А: возрастает; Б: уменьшается; В: не изменяется; Г: зависит от типа транзистора.
Задача 5.8. При увеличении величины резистора R2 (рис. П5.1)…А: уменьшается ток базы; Б: уменьшается напряжение Uкэ; В: уменьшается ток коллектора; Г: увеличивается напряжение Uкэ.
Задача 5.9. При увеличении величины резистора R1 (рис. П5.1)…А: увеличивается ток базы; Б: уменьшается напряжение Uкэ; В: увеличивается ток коллектора; Г: увеличивается напряжение Uкэ.
Задача 5.10. Какая из приведенных (рис. П5.2) характеристик (А, Б, В, Г) отражает зависимость выходного тока от напряжения Uкэ коллектор-эмиттер при различных токах базы?
Задача 5.11. В схеме с ОЭ в нормальном режиме по мере увеличения входного тока напряжение на коллекторе…А: увеличивается; Б: не изменяется; В: падает; Г: зависит от величины тока.
Задача 5.12. Приведенные временные диаграммы (Рис. П5.3) напряжения на входе и выходе соответствуют…А: повторителю напряжения на операционном усилителе; Б: усилительному каскаду с ОЭ; В: усилительному каскаду с ОБ; Г: неинвертирущему усилителю на операционном усилителе.
Рис. П5.3 Рис. П5.4
Задача 5.13. В каком режиме усилительного каскада сохраняется форма входного сигнала? А: А; Б; В; В: ВС; Г: С.
Задача 5.14. Какой из усилительных каскадов на полевом или биполярном транзисторе обладает существенно большим входным сопротивлением? А: каскад на ПТ; Б: каскад на БТ; В: входные сопротивления одинаковы; Г: зависит от схемы включения транзистора.
Задача 5.15. На каком из рис. П5.4 приведена амплитудно-частотная характеристика усилительного каскада?
Задача 5.16. Какая из амплитудных характеристик (рис. П5.5) характеризует УПТ?
Рис.
П5.5
Задача 5.17. Усилитель охвачен ООС (КU= 104; w = 0,15). Коэффициент усиления схемы КUос равен А: 6,66; Б: 0,15; В: 104; Г: 1500.
Задача 5.18. В схеме (рис. П5.6), на затвор для уменьшения тока стока следует подавать…А: +; Б: ; В: переменный сигнал; Г: ноль.
Задача 5.19. Вход 2 заземлен (рис. П5.7). При подаче положительной полуволны на вход 1 выходное напряжение…А: падает; Б: не изменяется; В: не зависит от напряжения на входе; Г: увеличивается.
Задача 5.20. Вход 1 заземлен (рис. П5.7). При подаче положительной полуволны на вход 2 выходное напряжение: А: падает; Б: не изменяется; В: не зависит от напряжения на входе; Г: увеличивается.
Рис. П5.6 Рис. П5.7
Задача 5.21. Укажите (рис. П5.7) неправильное выражение…А: вход 1 -прямой; Б: вход 2 - инверсный; В: выходное напряжение (2 – 1); Г: Rэ – не обеспечивает фиксированный ток коллектора.
Задача 5.22. На рис. П5.8 изображена схема, работающая в классе усиления А: А; Б: Б; В: В; Г: Г.
Задача 5.23. Для схемы (рис. П5.9) укажите неправильное выражение: А: схема с общим коллектором; Б: эмиттерный повторитель; В: имеет высокое входное сопротивление; Г: имеет низкое входное сопротивление.
Рис. П5.8 Рис. П5.9
Задача 5.24. Для схемы (рис. П5.10) укажите неправильное суждение. Эта схема ….А: схема ОЭ; Б: схема ОК; В: на входе постоянное, на выходе переменное напряжение; Г: модулятор.
Рис.
П5.10
Задача 5.25. Где находится точка покоя (П1, П2, П3), если движок (рис. П5.10) потенциометра Д находится ″внизу″? А: П1; Б: П2; В: П3; Г: П4.
Задача 5.26. Где находится точка покоя (П1, П2, П3), если движок (рис. П5.10) потенциометра Д находится ″вверху″? А: П1; Б: П2; В: П3; Г: П4.
Задача 5.27. Как смещается рабочая точка при увеличении величины напряжения Uвх на входе (рис. П5.10)? А: от П3 к П1; Б: от П2 к П4 через П3; В: от П3 к П1; Г: от П1 к П3.
Задача 5.28. Как изменится режим работы транзистора (рис. П5.11), если сопротивление Rи возрастет от 15 кОм до 30 кОм? А: не изменится; Б: перейдет в режим отсечки; В: перейдет в режим насыщения; С: наступит инверсный режим.
Задача 5.29. Что произойдет при перегорании предохранителя (рис. П5.12)? А: увеличится ток коллектора; Б: увеличится ток эмиттера; В: увеличится напряжение на коллекторе; Г: ничего не изменится.
Задача 5.30. Когда срабатывает ревун (рис. П5.12)? А: при сгорании Пр; Б: при наличии Пр; В: При отсутствии 12 В; Г: при сгорании ЭУ.
Рис. П5.11 Рис. П5.12 Рис. П5.13
Задача 5.31. На рис. П5.13 представлена схема…А: схема ОИ; Б: Схема ОС; В: каскадный усилитель; Г: каскодный усилитель.
Задача 5.32. В точку E (рис. П5.14) необходимо подавать: А: положительный потенциал; Б: любой; В: отрицательный потенциал; Г: 0.
Рис. П5.14 Рис. П5.15
Задача 5.33. На рис. П5.14 представлена схема…А: схема ОИ; Б: схема ОС; В: каскадный усилитель; Г: каскодный усилитель.
Задача 5.34. В точку E (рис. П5.14) необходимо подавать: А: положительный потенциал; Б: любой; В: отрицательный потенциал; Г: 0.
Задача 5.35. Какой из транзисторов (рис. П5.15) характеризуется положительным значением напряжения отсечки?
Задача 5.36. На каком из транзисторов (рис. П5.15) уменьшается ток стока, если возрастает отрицательный потенциал на затворе?
Задача 5.37. Напряжения Uэ, Uк фиксированы (рис. П5.16). Как изменится ток коллектора, если уменьшить сопротивление Rк? А: увеличится; Б: уменьшится; В: не изменится; Г: зависит от марки транзистора.
Задача 5.38. Напряжения Uэ, Uк фиксированы (рис. П5.16). Как изменится ток коллектора, если увеличить сопротивление Rк? А: увеличится; Б: уменьшится; В: зависит от марки транзистора; Г: не изменится.
Задача 5.39. Напряжения Uэ, Uк фиксированы (рис. П5.16). Как изменится ток коллектора, если уменьшить сопротивление Rк? А: не изменится; Б: уменьшится; В: увеличится; Г: зависит от марки транзистора.
Рис. П5.16 Рис. П5.17
Задача 5.40. В схеме (рис. П5.17) транзистор работает в режиме усиления класса: А: А; Б: Б; В: В; Г: С.
Задача 5.41. В схеме (рис. П5.17) транзистор работает в режиме усиления класса: А: А; Б: Б; В: В; Г: С.
Рис. П5.18 Рис. П5.18
Задача 5.42. В схеме (рис. П5.18) транзисторы работают в режиме усиления класса: А: А; Б: Б; В: В; Г: С.
Задача 5.43. Какую полуволну напряжения обеспечивает транзистор VT1 (рис. П5.18)? А: не пропускает ни одну полуволну; Б: обе; В: ″–″; Г: ″+″.