
- •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
П16. Цифро-аналоговые преобразователи
Задача 16.1. Сколько вольт покажет вольтметр (рис. П16.1) при R = 2 кОм? Ключи в положении: К1: 1; К2: 1; К3: 0; К4: 1. А: 16; Б: 13,75; В: 36,6; Г: 0.
Рис.
П16.1
Задача 16.2. Сколько вольт покажет вольтметр (рис. П16.2) при R = 2 кОм? Ключи в положении: К1: 0; К2: 0; К3: 0; К4: 0. А: 20; Б: 10; В: 36,6; Г: 0.
Задача 16.3. Сколько вольт покажет вольтметр (рис. П16.2) при R = 2 кОм? Ключи в положении: К1: 1; К2: 1; К3: 1; К4: 1. А: 18,75; Б: 20; В: 36,6; Г: 10.
Задача 16.4. Сколько вольт покажет вольтметр (рис. П16.2) при R = 1 кОм? Ключи в положении: К1: 1; К2: 1; К3: 1; К4: 1. А: 18,75; Б: 20; В: 36,6; Г: 9,4.
Задача 16.5. Сколько вольт покажет вольтметр (рис. П16.2) при R = 1 кОм? Ключи в положении: К1: 1; К2: 1; К3: 0; К4: 1.. А: 6,9; Б: 13,75; В: 36,6; Г: 0.
Задача 16.6. При n = 5 количество градаций выходного сигнала ЦАП равно…А: 5 Б: 32 В: 16; Г: 64.
Задача 16.7. При n = 5 разрешающая способность ЦАП равна…А: ¼; Б: 25; В: 2–5; Г: 5.
Задача 16.8. Цифроаналоговый преобразователь …А: то же самое, что и аналого-цифровой преобразователь; Б: осуществляет преобразование информации из цифровой формы в аналоговую; В: осуществляет преобразование информации из аналоговой формы в цифровую; Г: преобразует один цифровой код в другой цифровой код.
Задача 16.9. Аналого-цифровой преобразователь …А: то же самое, что и цифро-аналоговой преобразователь; Б: осуществляет преобразование информации из цифровой формы в аналоговую; В: осуществляет преобразование информации из аналоговой формы в цифровую; Г: преобразует один цифровой код в другой цифровой код.
Задача 16.10. ЦАП поразрядного взвешивания напряжения с матрицей 2R-R имеет значение эталонного напряжения Е1 = 10 В. При коде, равном 0101, напряжение на выходе равно: А: 10 В; Б: 3,13 В; В: 0 В; Г: 9,4 В.
Задача 16.11. ЦАП поразрядного взвешивания напряжения с матрицей 2R-R имеет значение эталонного напряжения Е1 = 10 В. При коде, равном 1111, напряжение на выходе равно: А: 10 В; Б: 3 В; В: 0 В; Г: 9,4 В.
Задача 16.12. ЦАП поразрядного взвешивания напряжения с матрицей 2R-R имеет значение эталонного напряжения Е1 = 10 В. При коде, равном 0000, напряжение на выходе равно: А: 10 В; Б: 3,13 В; В: 0 В; Г: 9,4 В.
Задача 16.13. При измерении десятиразрядный АЦП (с двукратным интегрированием) с опорным напряжением Uоп =10 В зафиксировал в счетчике N = 512 импульсов. Чему равно значение входного напряжения Uвх? А: 10 В; Б: 5 В; В: 15 В; Г: 2,5 В.
Задача 16.14. Какой код на выходе трехразрядного ЦАП (рис. П16.2) при Uмах= 100 В, Uвх = 82 В? А: 100; Б: 101; В: 011; Г: 111.
Задача 16.15. Какой код на выходе трехразрядного ЦАП (рис. П16.2) при Uмах =100 В, Uвх = 62 В? А: 100; Б: 101; В: 010; Г: 111.
Задача 16.16. Какой код будет на выходе схемы (рис. П16.2), если входное напряжение равно 80 В? А: 110; Б: 011; В: 100; Г: 010.
Рис.
П16.2
Задача 16.17. Какой код на выходе регистра (рис. П16.2), если входное напряжение равно 80 В? А: 0111111; Б: 1011111; В: 100; Г: 010.
Задача 16.18. Какой код на выходе схемы (рис. П16.2), если входное напряжение равно 40 В? А: 110; Б: 011; В: 100; Г: 010.
Задача 16.19. Какой код на входе регистра (рис. П16.2), если входное напряжение равно 80 В? А: 0111111; Б: 0011111; В: 110; Г: 010.
Рис.
П16.3
Задача 16.20. На вход схемы (рис. П16.3) подается 100 В (Ки = 10–2 мс/В). Тактовая частота fт = 10 МГц. Сколько минимально разрядов n должен иметь счетчик? А: 8; Б: 9; В: 10; Г: 11.
Задача 16.21. Напряжение Uвх =10 В (рис. П16.4). Какой код на выходе счетчика после прохождения первого импульса от генератора? А: 000…000; Б: 000…001; В: 100..000; Г: 1010.
Рис.
П16.4
Задача 16.22. Какое значение устанавливается на выходе ЦАП (рис. П16.5) при сигнале ″Пуск″? А: 000…000; Б: 1010…101; В: 000..001; Г: 100…000.
Рис. П.16.5