
- •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
П13. Регистры и счетчики
Задача 13.1. Какое слово Y3Y2Y1 будет на выходе (рис. П13.1), если на вход схемы подан код Х6Х5Х4Х3Х2Х1, соответствующий цифре N10 = 27? А: 11011; Б: 101; В: 000; Г: 011.
Рис. П.13.1 Рис. П.13.2
Задача 13.2. Какое слово Y3Y2Y1 будет на выходе (рис. П13.1), если на вход схемы подан код Х6Х5Х4Х3Х2Х1, соответствующий цифре N10 = 26? А: 11011; Б: 101; В: 110; Г: 000.
Задача 13.3. Какое слово Y3Y2Y1 будет на выходе (рис. П13.1), если на вход схемы подан код Х6Х5Х4Х3Х2Х1, соответствующий цифре N10 = 29? А: 111000; Б: 011; В: 110; Г: 101.
Задача 13.4. Какое слово N10 = ? подано на входы Х6Х5Х4Х3Х2Х1 схемы (рис. П13.1), если на выходе код Y3Y2Y1 соответствует цифре N10 = 2? А: 010100; Б: 001010; В: 21; Г: 29.
Задача 13.5. Какое слово N10 = ? подано на входы Х6Х5Х4Х3Х2Х1 схемы (рис. П13.1), если на выходе код Y3Y2Y1 соответствует цифре N10 = 1? А: 001101; Б: 1; В: 12; Г: 13.
Задача 13.6. Какое слово N10 = ? подано на входы Х6Х5Х4Х3Х2Х1 схемы (рис. П13.2), если семисегментный индикатор показывает число 1? А: 001101; Б: 13; В: 12; Г: 1.
Задача 13.7. Какой код подан на вход Х (рис. П13.3), если на выходе код Q4Q3Q2Q1 соответствует цифре N10 = 13 (С = 1)? А: 1101; Б: 1011; В: 12; Г: 13.
Рис.
П.13.3
Задача 13.8. Код какого слова N10 = ? подан на вход Х (рис. П13.3), если на выходе код Q4Q3Q2Q1 равен 0101 (С = 1)? А: 101; Б: 5; В: 0001; Г: 100.
Задача 13.9. Какое значение Q4, если на вход Х (рис. П13.3) поступил код числа N10 = 12 (С = 1)? А: 1; Б: 0; В: 0001; Г: 000.
Задача 13.10. Какое значение Q3 если на вход Х (рис. П13.3) поступил код числа N10 = 13 (С = 1)? А: 0; Б: 1; В: 0001; Г: 000.
Задача 13.11. Какое значение Q2 если на вход Х (рис. П13.3) поступил код числа N10 = 12 (С = 1)? А: 000; Б: 1; В: 0001; Г: 0.
Задача 13.12. Какой код подан на вход Х (рис. П.13.4) при С = 1, если семисегментный индикатор показывает цифру 5? А: 0101; Б: 5; В: 0001; Г: 100.
Рис.
П.13.4
Задача 13.13. Какой код подан на вход Х (рис. П.13.4) при С = 1, если семисегментный индикатор показывает букву А? А: 1010; Б: 5; В: 0001; Г: 0101.
Задача 13.14. Какой код на выходах счетчика (рис. П.13.5), если на вход С поступило 14 импульсов? А: 1110; Б: 1; В: 0001; Г: 0.
Рис.
П.13.5
Задача 13.15. Сколько импульсов поступило на вход С (рис. П.13.5), если на выходах счетчика значения: Q1 = 1; Q2 = 0; Q3 = 1; Q4= 0? А: 3; Б: 4; В: 5; Г: 10.
Задача 13.16. Сколько импульсов поступило на вход С (рис. П.13.5), если на выходах счетчика значения: Q4 = 1; Q3 = 0; Q2 = 1; Q1= 0? А: 3; Б: 4; В: 5; Г: 10.
Задача 13.17. На вход С счетчика (рис. П.13.5) поступают импульсы с f =1 кГц. На каком выходе fx = 4 кГц? А: Q4; Б: Q3; В: Q2; Г: ни на каком.
Задача 13.18. На вход С счетчика (рис. П.13.5) поступают импульсы с частотой 1 кГц. На каком выходе период импульсов равен 4 мс? А: Q4; Б: Q3; В: Q2; Г: ни на каком.
Задача 13.19. На вход С счетчика (рис. П.13.5) поступают импульсы с частотой 1 кГц. На каком выходе период импульсов равен 8 мс? А: Q4; Б: Q3; В: Q2; Г: ни на каком.
Задача 13.20. На вход С счетчика (рис. П.13.5) поступают импульсы с частотой 1 кГц. На каком выходе период импульсов равен 9 мс? А: Q4; Б: Q3; В: Q2; Г: ни на каком.
Задача 13.21. На выходе Q4 (рис. П.13.5) период импульсов равен 32 мс. На вход С счетчика поступают импульсы с частотой…? А: 2 мс; Б: 2 кГц; В: 1 кГц; Г: 0,5 кГц.
Задача 13.22. На выходе Q3 (рис. П.13.5) частота импульсов равен 32 кГц. На вход С счетчика поступают импульсы с частотой…? А: 4 кГц; Б: 2 кГц; В: 1 кГц; Г: 0,5 кГц.
Задача 13.23. Какой код на выходах счетчика (рис. П.13.6), если на вход С поступило 14 импульсов? А: 1110; Б: 1; В: 0001; Г: 0.
Рис.
П.13.6
Задача 13.24. Сколько импульсов поступило на вход С (рис. П.13.6), если на выходах счетчика: Q1 = 1; Q2 = 0; Q3 = 1; Q4 = 0. А: 3; Б: 4; В: 5; Г: 11.
Задача 13.25. Сколько импульсов поступило на вход С (рис. П.13.6), если на выходах счетчика значения: Q4 = 1; Q3 = 0; Q2 = 1; Q1 = 0.
Задача 13.26. Какой код будет на выходе счетчика (рис. П.13.6) при подаче 5 импульсов? А: 0101; Б: 1010; В: 1100; Г: 5.
Задача 13.27. Какой код будет на выходе счетчика (рис. П.13.6) при подаче 10 импульсов? А: 0101; Б: 1010; В: 1100; Г: 10.
Задача 13.28. Какой выходной код счетчика (рис. П.13.7), если на вход С поступило 3 импульса? А: 3; Б: 100; В: 001; Г: 010.
Задача 13.29. Сколько импульсов поступило на вход С (рис. П.13.7), если выходной код 100? А: 1; Б: 2; В: 3; Г: 4.
Задача 13.30. Чему равно значение Q1, если на вход (рис. П.13.7) поступило 2 импульса? А: 1; Б: 0; В: 00; Г: нельзя сказать.
Рис. П.13.7 Рис. П.13.8
Задача 13.31. Суммирующий счетчик должен считать до 1000 импульсов. Данный счетчик должен иметь разрядность n…А: 103; Б: 210; В: 10; Г: 9.
Задача 13.32. Что покажет семисегментный индикатор (рис. П.13.8) , если на вход поступило 15 импульсов? А: 0; Б: 5; В: 10; Г: 15.
Задача 13.33. Что покажет индикатор (рис. П.13.8), если на вход поступило 5 импульсов? А: 0; Б: 5; В: 10; Г: 15.
Задача 13.34. Сколько импульсов поступило на вход С (рис. П13.9), если семисегментный индикатор показывает букву Е? А: 12; Б: 13; В: 14; Г: 15.
Рис.
П.13.9
Задача 13.35. Сколько импульсов поступило на вход С (рис. П13.9), если семисегментный индикатор показывает цифру 7? А: 13; Б: 14; В: 7; Г: 8.
Задача 13.36. Какой код будет на выходе (рис. П.13.10), если на вход Х подан код 11001101 (С = 1)? А: 1101; Б: 1011; В: 1100; Г: 1001.
Рис. П.13.10
Задача 13.37. Какой код на выходе кольцевого счетчика Джонсона (рис. П.13.11) при поступлении 1 входного импульса? А: 100; Б: 111; В: 101; Г: 001.
Задача 13.38. Какой код на выходе кольцевого счетчика Джонсона (рис. П.13.11) при поступлении 2 входных импульсов? А: 100; Б: 111; В: 011; Г: 001.
Рис. П.13.11 Рис. П.13.12
Задача 13.39. Какой код на выходе кольцевого счетчика Джонсона (рис. П.13.11) при поступлении 6 входных импульсов? А: 000; Б: 111; В: 011; Г: 001.
Задача 13.40. Какой код на выходе кольцевого счетчика (рис. П.13.12) при поступлении двух входных импульсов? А: 100; Б: 010; В: 101; Г: 111.
Задача 13.41. Какой код на выходе кольцевого счетчика (рис. П.13.12) при поступлении трех входных импульсов? А: 100; Б: 010; В: 101; Г: 111.
Задача 13.42. На вход регистра поступило слово: 10111100. Какой код будет на выходе регистра? А: 10111100; Б: 00111101; В: 1011; Г: 1100.
Рис.
П.13.13