
- •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
П9. Логические микросхемы
Задача 9.1. На рис. 9.1 изображено УГО элемента, выполняющего операцию…А: импликация; Б: ИЛИ-НЕ; В: равнозначность; Г: умножения (И).
Рис. П9.1 Рис. П9.2
Задача 9.2. Приведенная таблица истинности соответствует элементу, …А: ИЛИ; Б: стрелка Пирса; В: инверсии (НЕ); Г: умножения (И)
Х1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
Х2 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
Y |
0 |
1 |
1 |
1 |
Задача 9.3. Какой из логических элементов (рис. П9.2) выполняет операции, соответствующие таблице:
-
X1
X2
F
X1
X2
F
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0
Задача 9.4. Какие из приведенных элементов (рис. П9.3) выбираются в качестве базиса?
Рис. П9.3 Рис. П9.4 Рис. П9.5 Рис. П9.6 Рис. П9.7
Задача 9.5. Какие из приведенных элементов (рис. П9.3) не выбираются в качестве базиса? А: АБВ; Б: БВГ; В: ГАБ; Г: АВГ.
Задача 9.6. Какая логическая функция выполняется элементами (рис. П9.4): А: И; Б: ИЛИ; В: ИЛИ-НЕ; Г: И-НЕ.
Задача 9.7. Какая логическая функция выполняется элементами (рис. П9.5): А: И; Б: ИЛИ; В: ИЛИ-НЕ; Г: И-НЕ.
Задача
9.8. Какая
логическая функция выполняется элементом
(рис. П9.6): А:
;
Б:
;
В:
;
Г:
.
Задача 9.9. Какая логическая функция выполняется элементом (рис. П9.7):
А: ; Б: ; В: ; Г: .
Задача 9.10. Какие элементы (рис. П9.8) относятся к базисным? А: 1, 2; Б: 3, 4; В: 5, 6; Г: 6, 7.
Рис. П9.8
Задача 9.11. Какие элементы (рис. П9.8) не относятся к базовым (основным)? А: 1, 3, 4; Б: 2, 5, 9; В: 7, 8, 9; Г: 5, 6.
Задача 9.12. Какие элементы (рис. П9.8) не относятся к базисным? А: 1-6; Б: 5-10; В: 4-8; Г: 1-4.
Задача 9.13. Какие элементы (рис. П9.8) относятся к производным? А: 1, 2, 3, 4; Б: 2, 7, 8, 9, 10; В: 7, 8, 9; Г: 8, 9, 10.
Задача 9.14. Какие из приведенных элементов (рис. П9.2) не выбираются в качестве базиса? А: АБВ; Б: БBГ; В: BГA; Г: ВГ.
Задача 9.15. Отметьте неправильное суждение: В качестве полного набора логических элементов могут выступать: А: инверторы + конъюнкторы; Б: коньюнкторы + дизъюнкторы; В: штрих Шеффера; Г: стрелка Пирса.
Задача 9.16. Какой из логических элементов (рис. П.9.2) выполняет операции, соответствующие таблице:
-
X1
X2
F
X1
X2
F
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
Задача 9.17. На вход схемы (рис. П9.9) подается слово N10 = 3. Чему равно значение Y? А: 1; Б: 0; В: 2; Г: 15.
Задача 9.18. На вход схемы (рис. П9.9) подается слово N10 = 7. Чему равно значение Y? А: 1; Б: 0; В: 2; Г: 7.
Задача 9.19. На вход схемы (рис. П9.9) подается слово N10 = 12. Чему равно значение Y? А: 1; Б: 0; В: 2; Г: 12.
Задача 9.20. На вход схемы (рис. П9.9) подается слово N10 = 0. Чему равно значение Y? А: 1; Б: 0; В: 2; Г: 15.
Рис. П9.9 Рис. П9.10 Рис. П9.11
Задача 9.21. На вход схемы (рис. П9.9) подается слово N10 = 0. Чему равно значение Y? А: 1; Б: 0; В: 2; Г: 15.
Задача 9.22. На вход схемы (рис. П9.9) подается слово N10 = 12. Чему равно значение Y? А: 1; Б: 0; В: 2; Г: 12.
Задача 9.23. На вход схемы (рис. П9.9) подается слово N10 = 7. Чему равно значение Y? А: 1; Б: 0; В: 2; Г: 7.
Задача 9.24. На вход схемы (рис. П9.10) подается слово N10 = 3. Чему равно значение Y? А: 1; Б: 0; В: 2; Г: 15.
Задача 9.25. На вход (рис. П9.10) схемы подается слово N10 = 2. Чему равно значение Y? А: 1; Б: 0; В: 2; Г: 3.
Задача 9.26. На вход схемы (рис. П9.10) подается слово N10 = 10. Чему равно значение Y? А: 1; Б: 0; В: 2; Г: 10.
Задача 9.27. Какую операцию (рис. П9.11) выполняет первый каскад? Сигнал снимается с коллектора VT1. А: И; Б: НЕ; В: ИЛИ; Г: Повторение.
Задача 9.28. Какую операцию выполняет схема (рис. П9.11)? Сигнал снимается с коллектора VT2. А: И; Б: НЕ; В: ИЛИ; Г: Повторение.
Задача 9.29. Как изменится ширина петли гистерезиса, если увеличить Rэ (рис. П9.11)? А: возрастет; Б: уменьшится; В: не изменится; Г: не зависит от Rэ.
Задача 9.30. Как изменится ширина петли гистерезиса, если уменьшить Rэ (рис. П9.11)? А: возрастет; Б: уменьшится; В: не изменится; Г: не зависит от Rэ.
Задача 9.31. Какую функцию выполняет каскад (рис. П9.12)? А: И; Б: НЕ; В: ИЛИ; Г: Повторение.
Задача 9.32. На микросхеме есть обозначение ″ЛЕ″. Это ИМС: А: OR; Б: NAND; B: NOT; Г: NOR.
Задача 9.33. На микросхеме есть обозначение ″ЛА″. Это ИМС: А: OR; Б: NAND; B: NOT; Г: NOR.
Задача 9.33. На микросхеме есть обозначение ″ЛИ″. Это ИМС: А: OR; Б: NAND; B: NOT; Г: NOR.
Рис. П9.12
Задача 9.35. Функция F принимает значение 1 тогда, когда X1 = 1, а Х2 = 0. Это: А: Импликация; Б: равнозначность; В: неравнозначность; Г: запрет Х1.