Тема 3.4 Полевые транзисторы

Устройство и принцип действия полевых транзисторов, их отличие от биполярных. Полевые транзисторы с управляющим переходом, их характеристики, параметры, эквивалентная схема. Схемы включения полевых транзисторов. Полевые транзисторы с индуцированными и встроенными каналами, их ВАХ, параметры , эквивалентные схемы. Особенности МДП -транзисторов , их применение.

Литература:/1/,гл.13;/2/,гл.7.

Тема 3.5. Тиристоры

Устройство и принцип действия четырехслойных структур (p-n-p-n). Разновидности тиристоров, их ВАХ параметры, применение.

Тема 3.6. Шумы в полупроводниковых приборах

Физическая природа шумов в полупроводниковых приборах. Дробовые и тепловые шумы, шумы генерации и рекомбенации, шумы токораспределения. Шумовые характеристики диодов и транзисторов, коэффициент шума , шумовые эквивалентные схемы диодов и транзисторов.

Литература: /1/,гл.16.1;/2/, гл.5.5 и 7.1.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

1.Электровакуумные приборы

1.2 Электронная эмиссия. Катоды

1.Концетрация электронов в некотором металле составляет . Определить максимальное значение энергии для любого электронов в этом образце при 0 ⁰ К (уровень Ферми).

2. Концентрация электронов в металлическом образце составляет .Определить работу выхода,

если энергия, необходимая для удаления электрона из металла на бесконечно большое расстояние , W_а=60 эв.

3.Максимальня скорость электрона в вольфрамовом катоде равна . До какой величины должна быть повышена скорость электрона, для того

чтобы он был в состоянии выйти из металла.

4. Какая доля электронов эмиттируемых с поверхности металла, имеет нормальную составляющую скорости выше средней.

5. Рассчитать среднюю начальную энергию электрона в эв при вылете из катода, нагретого до температуры Т=2400⁰К.

6. Анодное напряжение диода равна – 0.5 В. С какой начальной энергией должны выходить электроны из катода, чтобы достичь анода:

а) Если пренебречь контактной разностью потенциалов;

б) Если принять, что катод и анод имеют работу выхода соответственно 1.5 и 2.7 эв.

7. На сколько электрон-вольт должна измениться работа выхода материала катода , для того чтобы ток эмиссии этого катода при температуре Т= 2400⁰ К уменьшился на 10%.

8. Какова работа выхода из металла, если повышение температуры нити накала, сделанной из этого металла от 2000⁰до 2001⁰К увеличивает ток эмиссии в электронной лампе на 1%.

9. При какой напряженности электрической поверхности вольфрамового катода работа выхода уменьшится на 3%. Температура катода Т=2400⁰К.

10. Рассчитать и построить график зависимости тока эмиссии вольфрамового катода от температуры в интервале 2000⁰до2600⁰К. Катод изготовлен из проволоки диаметром 0.5 мм эффективной длинной 80 мм.

1.2 Диоды

11.Начертить потенциальные диаграммы диода при анодном напряжении U_a=0 и трех различных напряжений накала . Объяснить полученные диаграммы.

12. Начертить потенциальные диаграммы диода при разрыве цепи анода для трех различных значений напряжения накала. Объяснить полученные диаграммы.

13. Определить анодный ток диода цилиндрической конструкции , если диаметр анода d_a=2см, диметр катода d_к=4мм, эффективная длина анода l_a=3.5см, анодное напряжение U_a=550В. Привести рисунок диода.

14. Диод цилиндрической конструкции имеет следующие размеры электродов: d_a=1см, диметр катода d_к=0.16мм, эффективная длина анода l_a=1.8см. При рабочей температуре ток эмиссии этого диода I_э=40ma. Чему равен анодный ток если:

а)U_a=50В;

б)U_a=100В;

Предполагается, что в режиме объемного заряда выполняется закон

степени 3/2 .

15. Изобразить и объяснить анодные характеристики для двух диодов , отличающихся только:

а) диаметром анодов;

б) материалами катодов.

16. В плоскопараллельном диоде, работающем в режиме объёмного заряда, действующая поверхность анода П=6см², расстояние оси от катода до анода r_a=2см. Раcсчитать параметры диода S, R_i и R₀ при анодном напряжении U_a=50В.

Предполагается , что в режиме объемного заряда выполняется закон степени 3/2.

17. Некоторый диод имеет вольтамперную характеристику записываемую следующим выражением , где -анодный ток (ma), -анодное напряжение (В). Определить аналитически R₀ при U_a=1.4;7;10;30 В;

в тех же точках R_i и объяснить причину расхождения ;построить вольтамперную характеристику определить из неё R₀ и R_i графически.

18. Привесит вывод закона степени 3/2 для диода. Объяснить работу диода в режиме объёмного заряда.

19. Определить анодный ток диода цилиндрической конструкции, если диаметр анода d_a=3см, диметр катода d_к=3мм, эффективная длина анода l_a=2.5см, анодное напряжение Ua=400В.

20. Уравнение анодного тока диода , найти анодный ток, крутизну характеристики S , сопротивление постоянному току R₀ и внутреннее сопротивление диода R_i для случаев когда анодное напряжение равно 4 и 25 В