
- •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
П7. Преобразовательные устройства и генераторы
Задача 7.1. Какая из представленных схем служит для генерации импульсных сигналов?
Задача 7.2. Какая из представленных схем (рис. П7.1) не служит для генерации синусоидальных сигналов?
Задача 7.3. В какой из представленных схем (рис. П7.1) обратная связь не создает сдвиг фазы?
Рис. П7.1 Рис. П7.2
Задача 7.4. В какой из представленных схем (рис. П7.1) элемент обратной связи создает сдвиг фазы 60о?
Задача 7.5. Какая из представленных схем (рис. П7.1) генерирует сигнал, имеющий постоянную составляющую напряжения?
Задача 7.6. Какая из представленных схем (рис. П7.1) не генерирует сигнал, имеющий постоянную составляющую напряжения?
Задача 7.7. Как изменится период или частота колебаний схемы В (рис. П7.1), если емкость Ср2 увеличить в 2 раза? А: возрастет в 2 раза; Б: уменьшится 2 раза; В: частота возрастет в 2 раза; Г: не изменится.
Задача 7.8. Какая из приведенных схем (рис. П7.2) преобразует сигнал, как показано на осциллограмме?
Задача 7.9. Генерация колебаний реализуется при: А: у + w = 2n; |Ќ||ẁ| ≥ 1; Б: у + w = ; |Ќ||ẁ| ≥ 1; В: у w = 2n; |Ќ||ẁ| < 1; Г: у = w, Ќ=ẁ.
Задача 7.10. Емкость (рис. П7.3) увеличили в 2 раза. А: частота возрастет в 2 раза; Б: период уменьшится в 2 раза; В: период не изменится; Г: период возрастет в 2 раза.
Рис. П7.3 Рис. П7.4 Рис. П7.5
Задача 7.11. R2 и R1 (рис. П7.3) увеличили в 2 раза. А: частота возрастет в 2 раза; Б: период уменьшится в 2 раза; В: период не изменится; Г: период возрастет в 2 раза.
Задача 7.12. Емкость С (рис. П7.4) уменьшили в 2 раза. А: частота возрастет в 2 раза; Б: период уменьшится в 2 раза; В: период не изменится; Г: период возрастет в 2 раза.
Задача 7.13. Емкость С1 (рис. П7.4) уменьшили в 2 раза. А: частота возрастет в 2 раза; Б: период уменьшится в 2 раза; В: период не изменится; Г: период возрастет в 2 раза.
Задача 7.14. Импульс какой полярности необходим для запуска схемы (рис. П7.4)? А: ″+″; Б: ″–″; В: неважно какой; Г: как можно меньше.
Задача 7.15. Что изменится (рис. П7.5), если увеличить С2 в 2 раза? А: частота возрастет в 2 раза; Б: период уменьшится в 2 раза; В: период не изменится; Г: период возрастет в 2 раза.
Задача 7.16. Что изменится, если увеличить Rб2 (рис. П7.5) в 2 раза? А: период возрастет в 2 раза; Б: период уменьшится в 2 раза; В: период не изменится; Г: частота возрастет в 2 раза.
Задача 7.17. Диоды VD (рис. П7.6) влияют на: А: период; Б: частоту; В: передний фронт; Г: срез.
Рис. П7.6 Рис. П7.7 Рис. П7.8
Задача 7.18. Значение = 3 мкс, Uвх = 3 В (рис. П7.7). Чему равно напряжение выхода через 10 мкс? А: 3 В; Б: 10 В; В: 1 В; Г: не изменится.
Задача 7.19. Операционный усилитель: А: обычно используется с обратной связью; Б: никогда не используется с обратной связью; В: всегда без обратной связи при KU < 103; Г: всегда без обратной связи при KU < 105.
Задача 7.20. U1= 15 В, U2 = 10 B, R1 = R2 = R3 = Roc = 100 Ом (рис. П7.8). Напряжение на выходе равно: А: 5 В; Б: 0 В; В: -5 В; Г: 15 В.
Рис. П7.9 Рис. П7.10 Рис. П7.11 Рис. П7.12
Задача 7.21. C = 1 мкФ, iвх = 100 мА (рис. П7.9). Чему равно напряжение на выходе через 1 мс? А: 100 В; Б: –100 В; В: 1 В; Г: 50 В.
Задача 7.22. C = 1 мкФ, Uвх = 100 В, R = 1 кОм (рис. П7.10). Чему равно напряжение на выходе через 1 мс? А: 100 В; Б: –1 В; В: 10 В; Г: –100 В.
Задача 7.23. Запустится ли схема (рис. П7.11) при заданном включении диода VD2? А: да; Б: нет; В: только при отрицательном импульсе; Г: только при изменении полярности диода VD1.
Задача 7.24. Запустится ли схема (рис. П7.12) при заданном включении диода VD1? А: да; Б: нет; В: только при отрицательном импульсе; Г: только при изменении полярности диода VD1.
Задача 7.25. В открытом состоянии транзисторный ключ имеет…А: большое сопротивление и пропускает большой ток; Б: малое сопротивление и малое остаточное напряжение; В: малое сопротивление и большое остаточное напряжение; Г: большое сопротивление и не пропускает ток.