- •Основні напрями розвитку електроніки. Вакуумна, твердотільна і квантова електроніка. Визначення та завдання.
- •Основні етапи розвитку мікроелектроніки. Класифікація виробів електроніки по виду енергії, потужності, частоті. Активні і пасивні елементи.
- •Основні матеріали напівпровідникової техніки. Елементарні напівпровідники IV підгрупи періодичної системи. Сполуки а3в5 та а2в6. Інші нп матеріали. Їх властивості та використання.
- •4. Будова моно- , полікристалічних та аморфних матеріалів. Ізо- та анізотропія. Ближній та дальній порядок в матеріалах.
- •5. Кристалічна гратка. Елементарна комірка, її параметри, гратка Браве. Види сингоній, їх особливості. Прості гратки.
- •6. Позначення вузлів, напрямків та кристалографічних площин у кристалах та Індекси Міллера. Класифікація структурних дефектів в кристалах. Крайові та гвинтові дислокації. Вектор Бюргерса.
- •7.Зонна структура нп, її утворення. Метали, напівпровідники, діелектрики. Власні та домішкові напівпровідники. Їх зонні діаграми. Основні носії у матеріалах.
- •Статистика електронів і дірок у нп х. Власна і домішкова провідність нп. Вирази для концентрації носіїв та провідності.
- •Рухливість електронів і дірок. Основні механізми розсіювання носіїв. Вплив температури на рухливість носіїв заряду.
- •Рівень Фермі. Положення рівня Фермі у власних та домішкових нп х. Вплив температури на положення рівня Фермі у власних та домішкових нп х.
- •Дрейфові і дифузійні струми у нп х.
- •Фундаментальні рівняння твердотільної електроніки. Рівняння повного струму. Рівняння Пуассона. Рівняння неперервності. Закон електронейтральності.
- •Спорідненість до електрону. Робота виходу з нп n- та p-типа. Термоелектронна емісія в нп х. Формула Річардсона.
- •Ефект поля в поверхневому шарі Нп кристалу. Зонні діаграми при ефекті поля. Області збіднення, збагачення, інверсії. Дебаєвська довжина екранування.
- •Енергетична діаграма контакту метал-напівпровідник. Перехід Шоткі у рівноважному стані. Його основні параметри. Вах переходу. Переваги та недоліки діодів Шоткі.
- •Процеси на р-n - переході під дією зовн. Напруги. Діаграми енергетичних зон переходу. Вах ідеального p-n переходу. Ємність р-n переход у та його еквівалентна схема.
- •Особливості вах реальних випрямних контактів. Явище пробою переходу. Його різновиди.
- •Гетеропереходи. Вимоги до матеріалів гетеропереходу. Ізотипні та анізотипні гетеропереходи. Різкі та плавні гетеропереходи. Побудова зонних діаграм гетеропереходів.
- •Класифікація та система позначень діодів. Випрямні діоди. Їх особливості та використання. Основні параметри.
- •Нп стабілітрони і стабістори. Принцип роботи. Їх вах. Застосування.
- •Універсальні діоди. Вимоги до універсальний діодів.
- •Імпульсні діоди та перехідні процеси в них. Шляхи отримання необхідних параметрів.
- •Тунельні діоди. Вах діодів та її пояснення. Вимоги до конструкції. Обернені діоди. Особливості вах. Використання.
- •Варикапи та варактори. Вимоги до приладів. Основні параметри. Конструкція.
- •Діоди Шотткі. Конструкція. Переваги та недоліки.
- •Загальні відомості про біполярні транз. (бт). Класифікація транз.Ів. Система позначень бт.
- •Будова і технологія виготовлення сплавного транз.Ів. Способи вмикання і режими роботи бт. Схеми зі спільною базою, емітером і колектором.
- •Принцип дії бт в активному режимі у схемі зі спільною базою. Коеф.И перенесення, помноження колекторного струму, Статич. Коеф. Передачі струму.
- •Вплив конструкції та режиму роботи транз.А на Статич. Коеф. Передачі струму.
- •Статичні х-ки бт. Бт як чотириполюсник. Y, z, та h системи опису характеристик транз.Ів.
- •Статичні х-ки бт зі спільною базою. Вхідні і вихідні х-ки. Х-ки прямої передачі та зворотного зв’язку.
- •Статичні х-ки бт зі спільним емітером та спільним колектором. Вхідні і вихідні х-ки. Х-ки прямої передачі та зворотного зв’язку.
- •Вплив температури на статичні х-ки транз.Ів. Схема підключення зі спільною базою, спільним емітером. Граничні режими роботи транз.А.
- •Пробій транз.А. Тепловий та електричний пробої. Вплив на них опору у колі бази. Вторинний пробій та пробій замикання. Макс. Допустима потужність, що розсіюється колектором.
- •IKmax - максимальним струмом колектора;
- •Диференціальні параметри бт. Відповідність між малими амплітудами струмів і напруги чотириполюсника. Визначення h параметрів за вхідними та вихідними х-ками бт.
- •Фізичні параметри та еквівалентні схеми бт при різних підключеннях (зі спільною базою, спільним емітером). Залежність фізичних параметрів від емітерного струму, колекторної напруги, температури.
- •Робота бт у динамічному режимі. Принцип дії підсилювального каскаду на бт. Схеми зі спільною базою та спільним емітером.
- •Способи забезпечення режиму спокою транз.Ного каскаду. Схеми з фіксованим струмом бази та фіксованим потенціалом бази.
- •Способи забезпечення режиму спокою транз.Ного каскаду. Схеми з температурною стабілізацією в емітерному колі, спільною базою та автоматичним зміщенням робочої точки.
- •Оцінка транз.Них каскадів з точки зору температурної нестабільності.
- •Динамічні х-ки бт та їх використання. Вхідна навантажувальна х-ка. Вхідна навантажувальна х-ка.
- •Параметри режиму підсилення та їх розрахунок за динамічними х-ками транз.Ного каскаду.
- •Частотні властивості бт. Схеми зі спільною базою та спільним емітером. Вплив ємностей переходів і розподіленого опору бази на частотні властивості транз.А.
- •Робота бт у ключовому режимі. Переміщення робочої точки в ключовому (імпульсному) режимі транз.А.
- •Диференціальні параметри пт. Крутизна прохідної х-ки. Внутрш. (Диференц.) опір. Статич. Коеф. Підсилення напруги та Диференц. Вхідний опір.
- •Пт з ізольованим затвором (мдн). Ефект поля. Мдн-транз. З індукованим каналом. Мдн-транз. З вбудованим каналом. Структурна схема, принцип дії та х-ки мдн.
- •Вплив температури на х-ки пт. Температурний дрейф стокозатворних характеристик пт з клерувальним p-n переходом. Вплив температури на стокові х-ки.
- •Динамічний режим роботи пт. Схеми забезпечення режиму спокою пт.
- •Каскад на пт: розрахунок у статиці та динаміці. Параметри підсилювача на пт з клерувальним p-n-переходом.
- •Частотні властивості пт. Гранична частота пт з клерувальним p-n переходом та мдн-транз.Ів.
- •Польові прилади з зарядовим зв’язком (пзз). Їх принцип дії. Основні параметри польових пзз.
- •Будова та принцип дії тиристорів. Їх маркування та позначення. Вах тиристора.
- •Диністорний та триністорний режим роботи тиристору. Залежність напруги переключення триністора від струму керування. Симістори. Структура та вах.
- •Бт з ізольованим затвором. Cтруктурна схема, умовне позначення. Переваги та недоліки.
- •Оптоелектроніка визначення,риси, переваги. Прилади оптоелектроніки
- •Прямозонні та непрямозонні матеріали, їх коеф.И поглинання. Визначення ширини забор. Зон.Нп матеріалів. Екситони. Енергія утворення екситону. Вільні та зв’язані екситону. Екситонне поглинання.
- •Люмінесценція. Її види. Спонтанна та вимушена рекомбінація. Люмінесценція. Інжекційна та ударна люмінесценція.
- •Фоторезистивний ефект. Надлишкова концентрація носіїв заряду під час ефекту. Оптоелектронні нп прилади. Їх класифікація.
- •Нп лазери. Їх принцип роботи та будова. Типи лазерних діодів. Області використання одномодових та багатомодових лазерів.
- •Нп фотоприймачі. Їх види. Фоторезистори. Будова та схема вмикання. Недоліки та переваги. Фотодіоди. Принцип роботи та будова. Вах фотодіода. Основні параметри фотоприймачів(не полностью)
- •Фотоприймачі з внутрішнім підсиленням. Фоторезистори та фототиристори. Будова та принцип роботи. Схеми вмикання. Вигляд вах.(не полностью)
- •Сонячні елементи. Загальні відомості. Сонячні елементи на основі p-n- переходів та гетеропереходів. Х-ки сонячного випромін.. Режими освітлення. Ккд фотоперетворювачів. (не полностью)
- •Оптрони, позначення, принцип роботи та будова. Переваги та недоліки оптронів. Їх застосування.
- •Основи мікроелектроніки. Основні поняття та визначення. Елементи конструкції інтегральних схем. Класифікація інтегральних схем. Позначення інтегральних схем.
- •Дві основні технології виготовлення інтегральних схем. Різновиди гібридних інтегральних схем. Резистори. Конденсатори. Індуктивності. Діоди. Їх виготовлення.
- •Резистори
-
Оцінка транз.Них каскадів з точки зору температурної нестабільності.
Якість підсилювача визначається вибором положення початкової робочої точки (робочої точки режиму спокою), а також її стабільністю при зміні температури.
Для підсилювального каскаду з температурною стабілізацією (див. схему з температурною стабілізацією) температурна зміна колекторного струму становить:
IK=S[
+IКБ0+
(IБ+
IКБ0)],
де S= h21E[1+ R3 h21E/(R3 + RБ )]-1- коеф. нестабільності колекторного струму;
RБ=R1R2/(R1+R2).
Якщо R3=0, то ця схема перетворюється в схему з фіксованим потенціалом бази (див. схему з фіксованим потенціалом бази), і коеф. S=h21E. При R3>>RБ коеф. S=h21E/(1+h21E)=h21Б. Таким чином, залежно від співвідношення між R3 та RБ значення коеф. температурної нестабільності змінюється від h21Б до h21Е.
Температурна зміна струму колектора тим більша, чим більший коеф. S. Тому умова R3>>RБ є необхідною. Проте зменшення величини RБ небажане, тому що воно призводить до зменшення вхідного опору транз.ного каскаду. Тому розподільник напруги в базовому колі вибирають з умови, щоб коеф. температурної нестабільності дорівнював S=3-5.
-
Динамічні х-ки бт та їх використання. Вхідна навантажувальна х-ка. Вхідна навантажувальна х-ка.
При ввімкненні навантаження до колекторного кола транз.а зміна струму колектора викликається одночасною дією зміни струму бази і напруги на колекторі. У цьому режимі роботи для аналізу властивостей БТ недостатньо мати його статичні х-ки, оскільки вони відображають зміну лише одного параметра. Тому для опису властивостей транз.а, а також для розрахунку параметрів транз.ного каскаду на сім’ях статичних характеристик будують додаткові х-ки, які називають динамічними, або навантажувальними. Розглянемо їх.
Вихідна навантажувальна х-ка
Для
каскаду зі спільним емітером (п.54)
рівняння вихідного кола
=E
-
=0.
Звідси
=(
-
)/
.
Це рівняння вихідної навантажувальної прямої транз.ного каскаду зі спільним емітером (п. 54). Цю характеристику будують на сім’ї вихідних статичних характеристик ССЕ (рис.) за двома точками:
=0,
UKE=EK;
UKE=0,
=EK/RK.
Точка
перетину навантаженої прямої зі статичною
характеристикою, яка була знята при
заданому струмі бази в режимі спокою
(
),
визначає вихідні координати режиму
спокою транз.ного каскаду (UKE0,
0).
При
надходженні на вхід каскаду змінної
напруги сигналу змінюватиметься струм
бази відносно значення
,
і робоча
точка рухатиметься на сім’ї характеристик
уздовж навантажувальної прямої. Це
означає, що динамічна х-ка повністю
визначає роботу транз.ного каскаду в
динамічному режимі – у режимі підсилення
вхідної напруги.
Для
транз.ного каскаду зі
спільною базою
рівняння вихідної навантажувальної
прямої набирає вигляду
=(EK-UКБ)/RK
Динамічна вихідна х-ка каскаду зі спільною базою будується аналогічним чином за цим рівнянням.
Вхідна навантажувальна х-ка може бути побудована шляхом перенесення точок вихідної х-ки (прямої) на сім’ю статичних вхідних характеристик і подальшого з’єднання цих точок у плавну монотонну криву. Але цей спосіб рідко використовується в інженерній практиці, тому що у довідниках, як правило, даються лише дві вхідні статичні х-ки – при нульовій і при ненульовій колекторних напругах. Тому із задовільною для практики точністю за вхідну навантажувальну криву можна взяти вхідну статичну характеристику, яка знімалася при ненульовій колекторній напрузі. Робоча точка спокою на вхідній навантажувальній кривій має координати: струм бази спокою IБ0 і напругу бази UБЕ0, яка викликає цей струм.
Параметри режиму підсилення та їх розрахунок за динамічними х-ками транз.ного каскаду
До основних параметрів режиму підсилення транз.ного каскаду належать:
K1 = Imвих/Imвх - коеф. підсилення за струмом
KU = Umвих/Umвх - коеф. підсилення за напругою
KP= Pвих/Pmвх =KUKI - коеф. підсилення за потужністю
Rвх= Umвих/Imвх - вхідний опір
Rвих= Umвих/Imвих - вихідний опір
Задача знаходження цих параметрів за динамічними х-ками зводиться до знаходження вхідних і вихідних амплітуд змінних струмів і напруг транз.ного каскаду, які входять до формул.
