
- •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
П15. Мультиплексоры, демультиплексоры, сумматоры
Задача 15.1. На выход Y (рис. П15.1) поступил сигнал (1 или 0) с линии 2. Какой код подан на адресные входы (A2 – старший разряд, A1 младший разряд) дешифратора?...А: 00; Б: 01; В: 10; Г: 11.
Задача 15.2. Сигнал с входа X (рис. П15.2) поступил на выход Y(3). Какой код подан на цифровой адресный вход A2, A1 при условии, что на входе разрешения Е будет логическая единица? А: 00; Б: 01; В: 10; Г: 11.
Задача 15.3. Состояние 1 для К155КП7 представлено в таблице П15.1. Какое значение имеет выход Y? А: 1; Б: 00; В: х; Г: 0.
Рис. П15.1 Рис. П15.2
Задача 15.4. Состояние 2 для К155КП7 представлено в таблице П15.1. Какое значение имеет выход Y? А: 1; Б: 00; В: х; Г: 0.
Задача 15.5. Состояние 3 для К155КП7 представлено в таблице П15.1. Какое значение имеет выход Y? А: 0; Б: 00; В: х; Г: 1.
Таблица П15.1.
Состояния мультиплексора К155КП7
№ состояния |
|
Адреса |
Входы |
|||||||||
S2 |
S1 |
S0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
1 |
1 |
0 |
x |
1 |
х |
0 |
х |
1 |
х |
х |
1 |
2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
х |
1 |
х |
1 |
х |
1 |
0 |
3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
х |
1 |
0 |
1 |
х |
1 |
х |
х |
4 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Х |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
х |
Задача 15.6. Состояние 4 для К155КП7 представлено в таблице П15.1. Какое значение имеет выход Y? А: 0; Б: 00; В: х; Г: 1.
Задача 15.7. На входы К155КП1 поданы соответствующие значения кодов. Состояние 2 представлено в таблице П15.2. Адрес S3S2S1S0 = ХХХХ при = 1. Что на выходе Y? А: 0; Б: 00; В: х; Г: 1.
Задача 15.8. На входы К155КП1 поданы соответствующие значения кодов. Состояние 2 представлено в таблице П15.2. Адрес: S3S2S1S0 = 0100 при = 0. Что на выходе Y? А: 0; Б: 00; В: х; Г: 1.
Таблица П15.2
Состояния К155КП1
N состояния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
2 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
3 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
4 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
Задача 15.9. На входы К155КП1 поданы соответствующие значения кодов. Состояние 3 представлено в таблице П15.2. Адрес: S3S2S1S0 = 1101 при = 0. Что на выходе Y? А: 0; Б: 00; В: х; Г: 1.
Задача 15.10. На входы К155КП1 поданы соответствующие значения кодов. Состояние 4 представлено в таблице П15.2. Адрес: S3S2S1S0 = 1101 при = 1. Что на выходе Y? А: 0; Б: 00; В: х; Г: 1.
Задача
15.11. Четырехразрядный
код А3А2А1А0
= 0101 поступил на входы К155ИД3.
=
0;
= 1. На каком выходе будет напряжение
низкого уровня?
А: на 2-м; Б:
ни на каком; В:
на 11-м; Г:
на 10-м.
Задача 15.12. Четырехразрядный код А3А2А1А0 = 1110 поступил на входы К155ИД3. = = 0. На каком выходе будет напряжение низкого уровня? А: на 7-м; Б: на 10-м; В: на 15-м; Г: на 16-м.
Задача 15.13. Четырехразрядный код А3А2А1А0 = 1011 поступил на входы К155ИД3. = = 0. На каком выходе будет напряжение низкого уровня? А: на 12-м; Б: на 13-м; В: на всех; Г: на 11.
Задача 15.14. Четырехразрядный код А3А2А1А0 = 0100 поступил на входы А3-А0 К155ИД3. = =0. На каком выходе будет напряжение низкого уровня? А: на 2-м; Б: на 10-м; В: на 4-м; Г: на 5-м.
Задача 15.15. Четырехразрядный код А3А2А1А0 = 0100, поступил на входы К155ИД3. = =1. На каком выходе будет напряжение низкого уровня? А: на 2-м; Б: ни на каком; В: на 4-м ; Г: на 5-м.
Задача 15.16. На входах (рис. П15.3) два числа: A = 101011 и В =111011. Что на выходе А = В? А: 0: Б: ничего нет; В: 1; Г: А+B.
Задача 15.17. На входах (рис. П15.3) два числа: A = 111011 и В =111011. Что на выходе А = В? А: 0: Б: ничего нет; В: 1; Г: А+B.
Рис. П15.3 Рис. П15.4 Рис. П15.5 Рис. П15.6
Задача 15.18. Значения: a0 = 1, b0 = 1 (рис. П.15.4). Следовательно, s0 и c1 равны:… А: 0 и 1; Б: 1 и 1; В: 0 и 0; Г: 1 и 0.
Задача 15.19. Значения: a0 = 1, b0 = 1 (рис. П.15.4). Следовательно, s0 и c1 равны: А: 0 и 1; Б: 1 и 1; В: 0 и 0; Г: 1 и 0.
Задача 15.20. Значения: a0 = 1, b0 = 1, с0 = 1 (рис. П15.5). Следовательно, s0, r0, c1 равны: А: 1,1,1; Б: 1, 0, 1; В: 1, 0; 1; Г: 0, 0, 1.
Задача 15.21. Значения: a0 = 1, b0 = 1, с0 = 0 (рис. П15.5). Следовательно, s0, r0, c1 равны: А: 1,1,1; Б: 1, 0, 1; В: 1, 0, 1; Г: 0, 0, 1.
Задача 15.22. Значения равны: a0 = 1, b0 = 1, с0 = 1 (рис. П15.6). Что на выходе: s0c1? А: 11; Б: 10; В: 00, 1; Г: 01.
Задача 15.23. Значения равны: a0 = 1, b0 = 1, с0 = 1 (рис. П15.6). Что на выходе: s0c1? А: 11; Б: 10; В: 00; 1; Г: 01.
Задача 15.24. Значения кодов a0a1a2b0b1b2 = 11111 (рис. П15.7). Чему равно s2s1s0? А: 011; Б: 110; В: 100, 1; Г: 001.
Рис. П15.7
Задача 15.25. Значения кодов a0a1a2b0b1b2 = 11111 (рис. П15.7). Чему равно с3s2s1? А: 011; Б: 110; В: 100; 1; Г: 111.
Задача 15.26. Значения кодов a0a1a2b0b1b2 = 101010 (рис. П15.7). Чему равно s2s1s0? А: 011: Б: 110; В: 100, 1; Г: 111
Задача 15.27. Значения кодов a0a1a2b0b1b2 = 101010 (рис. П15.7). Чему равно с3s2s? А: 011; Б: 110; В: 100, 1; Г: 111.