М

1

ИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Учреждение образования «Центральноазиатский технико-экономическийколледж»

Утверждаю

Заместитель директора по учебной работе

______________ Н.Жаксыбаева

ноября 20 14 года

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ

по дисциплине «Электроника и импульсная техника»

в группе Т3-а

специальность 1304000 «Вычислительная техника и программное обеспечение»

квалификация 1304033 «Техник»

Разработал преподаватель спецдисциплин

А.Медведев

Алматы

Экзаменационные вопросы

по дисциплине «Электроника и импульсная техника» для обучающихся специальности 1304000 «Вычислительная техника и программное обеспечение», квалификация 1304033 «Техник»

в 2014-2015 учебном году

1. Понятие об электропроводности. Полупроводниковые материалы.

2. Собственные и примесные полупроводники, их получение. Понятие легирования.

3. Электронно-дырочный переход и процессы, в нем происходящие.

4. Вольт-амперная характеристика p-n перехода.

5. Пробой перехода и его виды.

6. Принцип работы, классификация диодов. Устройство плоскостных и точечных диодов.

7. Импульсные, туннельные диоды, стабилитроны, варикапы, их отличительные особенности и применение.

8. Полупроводниковый диод – устройство, принцип работы, схема включения, УГО.

9. Устройство, принцип работы, разновидность биполярных транзисторов.

10. Параметры, усилительные свойства транзисторов.

11. Статические характеристики транзисторов и определение по ним параметров.

12. Схема включения транзистора с общей базой, ее свойства и область применения.

13. Схема включения транзистора с общим эмиттером, ее свойства и область применения.

14. Схема включения транзистора с общим коллектором, ее свойства и области применения.

15. Параметры биполярных транзисторов, определение h-параметров по статическим характеристикам.

16. Определение и типы полевых транзисторов.

17. Устройство и принцип работы транзисторов с управляющим p-n переходом.

18. Устройство и принцип работы транзисторов с изолированным затвором (МДП транзисторы).

19. Схемы включения полевых транзисторов и их характеристики, маркировка полевых транзисторов.

20. Статические характеристики, параметры, применение полевых транзисторов.

Стоковые (выходные) характеристики полевого транзистора с р-n- переходом и каналом n- типа показаны на рис. 3, а. Они отражают зависимость тока стока от напряжения Uси при фиксированном напряжении Uзи: Ic = f(Uси) при Uзи = const.

21. а)                               б)

Рисунок 3 – Вольтамперные характеристики полевого транзистора с р-п- переходом и каналом п- типа: а – стоковые (выходные); б – стоко – затворная

КМОП-структуры строящиеся из комплементарной пары полевых транзисторов с каналами разного (p- и n-) типа широко используются в цифровых и аналоговых интегральных схемах.

За счёт того, что полевые транзисторы управляются полем (величиной напряжения приложенного к затвору), а не током, протекающим через базу (как в биполярных транзисторах), полевые транзисторы потребляют значительно меньше энергии, что особенно актуально в схемах ждущих и следящих устройств, а также в схемах малого потребления и энергосбережения (реализация спящих режимов).

Выдающиеся примеры устройств, построенных на полевых транзисторах, — наручные кварцевые часы и пульт дистанционного управления для телевизора. За счёт применения КМОП-структур эти устройства могут работать до нескольких лет от одного миниатюрного источника питания — батарейки или аккумулятора, потому что практически не потребляют энергии.

В настоящее время полевые транзисторы находят всё более широкое применение в различных радиоустройствах, где с успехом заменяют биполярные. Их применение в радиопередающих устройствах позволяет увеличить частоту несущего сигнала, обеспечивая такие устройства высокой помехоустойчивостью. Обладая низким сопротивлением в открытом состоянии, находят применение в оконечных каскадах усилителей мощности звуковых частот высокой верности (Hi-Fi), где с успехом заменяют биполярные транзисторы и электронные лампы. Биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) находят применение в устройствах большой мощности, например в устройствах плавного пуска, где успешно вытесняют тиристоры.

22. Разновидности тиристора, их особенности, маркировка, применение, уго.

Основная схема тиристорной структуры показана на рис. 1. Она представляет собой четырёхслойный полупроводник структуры p-n-p-n, содержащий три последовательно соединённых p-n-перехода J1, J2, J3. Контакт к внешнему p-слою называется анодом, к внешнему n-слою — катодом. В общем случае p-n-p-n-прибор может иметь до двух управляющих электродов (баз), присоединённых к внутренним слоям. Подачей сигнала на управляющий электрод производится управление тиристором (изменение его состояния). Прибор без управляющих электродов называется диодным тиристором или динистором. Такие приборы управляются напряжением, приложенным между основными электродами. Прибор с одним управляющим электродом называют триодным тиристором или тринистором^[1](иногда просто тиристором, хотя это не совсем правильно). В зависимости от того, к какому слою полупроводника подключён управляющий электрод, тринисторы бывают управляемыми по аноду и по катоду. Наиболее распространены последние.

Описанные выше приборы бывают двух разновидностей: пропускающие ток в одном направлении (от анода к катоду) и пропускающие ток в обоих направлениях. В последнем случае соответствующие приборы называются симметричными(так как их ВАХ симметрична) и обычно имеют пятислойную структуру полупроводника. Симметричный тринисторназывается также симистором или триаком (от англ. triac). Следует заметить, что вместо симметричных динисторов, часто применяются их интегральные аналоги, обладающие лучшими параметрами.

Тиристоры, имеющие управляющий электрод, делятся на запираемые и незапираемые. Незапираемые тиристоры, как следует из названия, не могут быть переведены в закрытое состояние с помощью сигнала, подаваемого на управляющий электрод. Такие тиристоры закрываются, когда протекающий через них ток становится меньше тока удержания. На практике это обычно происходит в конце полуволны сетевого напряжения.

Применение

• Электронные ключи

• Управляемые выпрямители

• Преобразователи (инверторы)

• Регуляторы мощности (диммеры)

• CDI

23. Динистор, симистор, тринистор и их особенности.

Симистop (симметричный триодный тиристор) или триак (от англ. TRIAC — triode for alternating current) — полупроводниковый прибор, являющийся разновидностью тиристоров и используемый для коммутации в цепяхпеременного тока. В электронике часто рассматривается как управляемый выключатель (ключ). В отличие от тиристора, имеющего катод и анод, основные (силовые) выводы симистора называть катодом или анодом некорректно, так как в силу структуры симистора они являются тем и другим одновременно. Однако по способу включения относительно управляющего электрода основные выводы симистора различаются, причём имеет место их аналогия с катодом и анодом тиристора. На приведённом рисунке верхний по схеме вывод симистора называется выводом 1 или условным катодом, нижний — выводом 2 или условным анодом, вывод справа — управляющим электродом.

Динистором, или, по-другому, диодным тиристором, называют переключательный компонент с двумя выводами, который переходит в открытое состояние при превышении определённого напряжения, которое прикладывают между его выводами. Динисторы содержат три электронно-дырочных перехода.

Если от источника питания к аноду динистора приложим небольшое отрицательное напряжение, а к катоду положительное напряжение, то центральный коллекторный переход будет открыт, а крайние эмиттерные переходы станут закрыты. Зоны n1 и p2 не могут преодолеть, поступающие из анода и катода основные носители зарядов, а, следовательно, они не достигнут базы динистора. В результате через динистор течёт небольшой обратный ток, обусловленный неосновными носителями заряда, и динистор закрыт. Если к аноду динистора приложим очень большое отрицательное напряжение, а к катоду – высокое положительное напряжение, то произойдёт лавинный пробой

Тринистором, или, иначе, триодным тиристором, называют переключательный компонент с тремя электронно-дырочными переходами, и тремя выводами – анодом, катодом и управляющим электродом. Тринисторы обладают аналогичной динисторам структурой, а отличие состоит в наличии управляющего электрода – дополнительного вывода, подключённого к одной из баз. Если через управляющий электрод тринистора пропустить отпирающий ток, то тринистор перейдёт в открытое состояние. В зависимости от того, к какой именно из баз будет подсоединён управляющий электрод, можно организовать включение тринистора при приложении отпирающего напряжения между управляющим электродом и либо анодом, либо катодом. Вольтамперная характеристика тринистора похожа на вольтамперную характеристику динистора. Однако отпирание тринистора обычно происходит при существенно более низком прямом напряжении, чем необходимо динистору, и к открыванию тринисторной структуры приводит протекание тока через управляющий электрод. Чем больше ток управляющего электрода, тем при более низком прямом напряжении тринистор перейдёт в открытое состояние.