Якутский государственный университет им. М.К. Аммосова

Учебное пособие по дисциплине «Информационно – измерительная техника и электроника» Часть I для студентов очной и заочной форм обучения специальности 100400 «Электроснабжение» Для государственных университетов

Якутск 2001

Рекомендовано к изданию

Кафедрой «Электроснабжение»

Составитель: Максимова Н.А.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 5

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ

Тема 1. Электропроводность полупроводников

1.1. Электропроводность твердого тела 7

1.2. Примесная электропроводность 13

1.3. Диффузия носителей заряда в полупроводнике 17

Контрольные вопросы 19

Тема 2. Полупроводниковые резисторы 22

Контрольные вопросы 24

Тема 3. Электронно – дырочный переход 24

3.1. P-nпереход при отсутствии внешнего напряжения 25

3.2. P-nпереход при прямом напряжении 28

3.3. P-nпереход при обратном напряжении 31

Контрольные вопросы 33

Задачи и упражнения 34

Тема 4. Полупроводниковые диоды

4.1. Вольт – амперная характеристика 34

4.2. Емкость полупроводникового диода 37

4.3. Температурные свойства 40

4.4. Рабочий режим диода 41

4.5. Основные типы полупроводниковых диодов 44

4.6. Примеры практического применения диодов 49

Контрольные вопросы 56

Задачи и упражнения 58

Тема 5. Биполярный транзистор

5.1. Устройство и принцип действия биполярного транзистора 60

5.2. Основные схемы включения БТ. Характеристики БТ 69

5.3. Схемы замещения и параметры транзистора 86

5.4. Рабочий режим биполярного транзистора 98

5.5. Влияние температуры на работу БТ 108

5.6. Частотные свойства БТ 111

5.7. Параметры транзисторов. Классификация 114

Контрольные вопросы 116

Задачи и упражнения 117

Тема 6. Униполярные транзисторы

6.1. Общие сведения 118

6.2. Полевой транзистор с управляющим p-nпереходом 119

6.3. Полевой транзистор с изолированным затвором 124

Контрольные вопросы 127

Задачи и упражнения 127

Тема 7. Тиристоры 128

Контрольные вопросы 136

Заключение 137

Ответы и решения 143

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.Основные параметры германия, кремния и арсенида галлия 147

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.Маркировка полупроводниковых приборов 148

ПРИЛОЖЕНИЕ 3.Значения параметров выпрямительных диодов, биполярных и полевых транзисторов 149

Рекомендуемая литература 150

Введение

Учебное пособие составлено в соответствии с действующей в настоящее время программой по дисциплине «Информационно – измерительная техника и электроника» для студентов очной и заочной форм обучения специальности 100400 «Электроснабжение».

Учебное пособие содержит теоретический материал первого раздела дисциплины – «Полупроводниковые приборы».

Техника полупроводниковых приборов является большой и очень важной областью электроники. Промышленность выпускает большое число различных типов полупроводниковых приборов. Их использование дает значительную экономию в расходовании электроэнергии источников питания и позволяет во много раз уменьшить геометрические размеры и массу аппаратуры.

Изучение раздела «Полупроводниковые приборы» дает знания в области элементной базы электронных устройств автоматики и необходимо для успешного освоения как остальных разделов данного предмета, так и других специальных дисциплин, в которых изучается электронное оборудование.

Целью учебного пособия является предоставление информации об устройстве, принципе действия, характеристиках и параметров полупроводниковых приборов широкого применения: выпрямительных диодов, стабилитронов, варикапов, тиристоров, биполярных и униполярных транзисторов.

Другой целью является - развитие навыков расчета рабочих режимов полупроводниковых приборов. Особое внимание уделяется изучению системы обозначений: условно – графических, позиционных, маркировок.

Для закрепления полученных знаний в пособии приводятся контрольные вопросы, задачи и упражнения. С целью более глубокого изучения материала студенту необходимо использовать рекомендуемую учебную, техническую и справочную литературу.