Экзаменационный билет № 25

1. Электронно-лучевые трубки. Условное графическое обозначение на

схемах. Устройство и назначение элементов электронно-лучевых

трубок. Работа электронно-лучевых трубок.

2. Параметрические стабилизаторы

Стабилизатором постоянного напряжение называется устройство, поддерживающее с требуемой точностью напряжение на нагрузке при изменении в заданных пределах напряжения сети и сопротивления нагрузки.

Стабилизаторы постоянного напряжения подразделяются на параметрические и компенсационные. Параметрическими стабилизаторами называются устройства с нелинейными элементами, параметры которых с изменением напряжения изменяются таким образом, что напряжение на нагрузке остаётся почти неизменным по величине. Преимущества параметрических стабилизаторов постоянного напряжения - простота схемы. Недостатки - низкий КПД, невозможность регулирования выходного напряжения, небольшой коэффициент стабилизации и возможность работы только при малых токах нагрузки.

3. Задача. Изобразить принципиальную электрическую схему LC – генератора. Условие баланса фаз и амплитуд.

1. Условие баланса фаз – наличие положительной обратной связи;

2. Условие баланса амплитуд - βК≥1, что обеспечивает восполнение потерянной энергии и незатухающие колебания

Экзаменационный билет № 26

1. Динамический режим работы транзисторов. Определение рабочей точки.

2. Гибридные микросхемы. Условное графическое обозначение на схемах.

Создание микросхем. Основные понятия и определения. Тонко и

толстопленочная технология изготовления гибридных микросхем.

ИМС - устройство с высокой плотностью упаковки электрически связанных элементов, выполняющее заданную функцию обработки электрических сигналов, изготовленные в едином технологическом процессе и заключённые в общий корпус. ИМС можно рассматривать как самостоятельные комплектующие изделия. Гибридные ИМС содержат подложку (диэлектрическое основание), пассивные элементы на которой выполняют в виде однослойных или многослойных плёночных структур, соединённых плёночными проводниками,а ПП приборы и другие компоненты размещены на подложке в виде дискретных деталей.

3.Задача. Изобразить схему RC – генератора. Назначение RC – цепочек

Экзаменационный билет № 27

1. Сглаживающие фильтры: классификация, типы.

2. Интегральные микросхемы. Классификация, параметры, обозначения

• ИМС – устройство с высокой плотностью упаковки электрически связанных элементов (транзисторов, резисторов, конденсаторов и проч.), выполняющее заданную функцию обработки (преобразования) электрических сигналов, изготовленные в едином технологическом процессе и заключенные в общий корпус.

• ИМС можно рассматривать как самостоятельные комплектующие изделия.

1. В зависимости от технологии изготовления существуют:

1.1. Пленочные;

1.2. Полупроводниковые;

1.3. Микросборки.

2. В зависимости от количества элементов ИМС

делят по степеням интеграции

2.1. Первой степени – до 10 элементов;

2.2. Второй степени – от 11 до 100 элемент.;

2.3. Третьей – от 101 до 1000 и т. д.

2.4. Свыше 1000 элементов – большие ИМС

3. По функциональному назначению

3.1. Логические (цифровые);

3.2. Аналоговые (линейно-импульсные);

4. По расположению элементов

4.1. Полупроводниковые (активные и пассивные элементы выполняются в виде сочетания неразъемно связанных p-n-переходов в одном ПП кристалле);

4.2. Гибридные ИМС, содержащая подложку (диэлектрическое основание), пассивные элементы на которой выполняют в виде однослойных или многослойных пленочных структур, соединенных пленочными проводниками, а ПП приборы и др. компоненты размещены на подложке в виде дискретных деталей

ПИМС. Исходный материал – пластины кремния или арсенида галлия толщиной до 50 мкм и диаметром до 100 мкм.

Все активные и пассивные элементы ПИМС , созданные в едином кристалле, должны быть электрически изолированы друг от друга и в же время соединены между собой в соответствии с функциональным назначением микросхемы.

Планарно-диффузионная технология. Кремний n- типа окисляется и на нем образуется пленка SiO_2. Далее способом фотолитографии изготавливают первую оксидную маску, для чего в пленке вытравливают канавки по числу необходимых p-n-переходов. Для этого защитный слой покрывают тонким слоем светочувствительной эмульсии – фоторезиста, на поверхность которого проектируют требуемый рисунок маски. Изображение проявляется и засвеченные участки фоторезиста стравливаются, обнажая защитный слой. С помощью травления обнаженные участки защитного слоя растворяют и формируют требуемую совокупность окон. Через полученные окна производят диффузию необходимых примесей в исходную подложку кремния .

Планарно-эпитаксиальная технология

Дает возможность наращивать ПП слой на подложку любого типа проводимости. Состав наращенного слоя (эпитаксиальной пленки) может отличаться от состава подложки. Наращивая эпитаксиальный слой n- типа на подложку из кремния p-типа, можно сформировать p-n-переход, причем однородный по структуре эпитаксиальный слой может служить основой для изготовления других p-n- переходов, если его покрыть защитным слоем, а затем повторить технологический процесс.

Технологические приёмы планарной технологии.

Окисление исходного кремния при температуре 1000⁰С в среде влажного О₂ до образования на поверхности диэлектрической пленки SiO₂

Фотолитографию используют для защиты отдельных участков кремниевой пластины при создании окон. На поверхность пластины наносят слой фоторезиста. Который засвечивают через шаблон с прозрачными и непрозрачными участками в соответствии с количеством и конфигурацией окон. После обработки фотослоя отдельные его участки вытравливают, чем обеспечивается локальный доступ к поверхности пластины.

Травление – операция, при которой образовавщаяся

на поверхности пластины пленка SiO₂ растворяется

плавиковой кислотой на незащищенных участках

Диффузия – операция по формированию p-n-

переходов на заданных участках полупроводника.

Пластину кремния помещают в термостат с

Температурой около 1200⁰С, содержащий газ с

необходимыми примесями, диффундирующими в

Исходныйполупроводник через окна в пленке SiO₂.

Изменяя тип и концентрацию примесей, можно

получить требуемую многослойную p-n- структуру

В кристалле полупроводника.

Эпитаксия – операция по наращиванию при высокой

температуре слоя полупроводника одного типа

проводимости на поверхности исходной пластины полупроводника другого типа проводимости.

При этом наращенный слой полностью повторяет

кристаллическую решетку исходного материала.

Напыление – операция по созданию проводников и

Контактных площадок посредством осаждения в

вакууме паров соответствующих материалов на

поверхность кристалла через маску.

Ионное легирование – облучение полупроводниковой

пластины ускоренными до необходимой скорости

ионами примеси

Соединение ИМС с внешними выводами осуществляют золотыми или алюминиевыми проводниками.

В зависимости от материала различают металлостеклянные, металлокерамические, керамические и пластмассовые корпуса

3. Задача 27. Изобразить схему однотактного усилителя мощности