Экзаменационный билет № 2

1. Типы проводимости. Свободные электроны проводимости. Основные и

неосновные носители заряда. Ответ смотреть в первом билете.

2. Работа логических элементов «И», «ИЛИ», «НЕ», «И-НЕ», ИЛИ-НЕ.

Таблицы истинности логических элементов.

Инверсия (НЕ) - отрицание.

х	у
0	1
1	0

Дизъюнкция (ИЛИ) - сложение.

Х1	Х2	У=х1+х2
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

Х1	Х2	У=х1+х2
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Конъюкция (И) - умножение.

В этой схеме логические значения сигналов на одних входах буду запрещать или разрещать прозождение на выход данных по другим входам. Входы или сигналы логических элементов, управляющие другими входами, называют стробирующими. В нашей схъеме это вход х2, стробирующий для х1 и наоборот.

На практике часто применяют сложные функции: и-не (операция шеффера), или-не (операция Пирса).

3. Задача. Изобразить схему усилительного каскада на полевом транзисторе

с общим истоком и пояснить назначение ее элементов.

Экзаменационный билет № 3

1. Определение и свойства p-n- перехода. ВАХ p-n- перехода

P-n переход - это область в монокристалле, где с помощью технологических приёмов выполнен переход от полупроводника с электронной проводимостью к ПП с дырочной проводимостью.

Свойство односторонней проводимости. Устанавливается внутреннее диффузионное поле и разность потенциалов в p-n- переходе, называемая высотой потенциального барьера, препятствующая дальнейшей диффузии. В контактной области - запирающий слой с большим сопротивлением. Основные носители образуют диффузионный ток, а неосновные - ток дрейфа. В отсутствии внешнего поля, эти токи равны и наступает равновесное состояние.

Прямое включение.E_вн. противоположное E_зап., уменьшается напряжение эл. поля перехода, уменьшается ширина запирающего слоя и высота потенциального барьера, растёт диффузионный ток, ток дрейфа уменьшается, наблюдается прямой ток I_пр. Обратное включение. Внешнее напряжение увеличивает внутреннее запирающее, ширину запорного слоя и высоту потенциального барьера, диффузионный ток стремится к 0, ток дрейфа не изменяется. Через переход протекает обратный ток, во много раз меньше прямого тока (на 6 порядков) на 10⁶.

Контактные явления на границе раздела ПП и металла. Если потенциал выхода для металла меньше потенциала входа для ПП n-типа, то происходит преимущественный переход электронов из металла в полупроводник, в пограничном слое которого возникает обогащённый слой. Такая граница раздела проводит ток в обоих направлениях и используется для конструирования выводов полупроводниковых приборов. Диоды шоттки. Если U_м>U_si(n), то уграницы раздела с полупроводником в металле образуется слой с отрицательным зарядом, а в полупроводнике - обеднённый слой с положительным зарядом. Такая граница раздела обладает односторонней проводимость. Электрические переходы такого типа называются барьерами Шоттки по имени исследовавшего их учёного.

Пробой сопровождается ростом обратного тока, наступает при U_обр.=U_проб.­ При росте обратного напряжения растёт подвижность носителей заряда, появляется обратный тока, появляются новые носители заряда, обратный тока увеличивается, процесс носит лавинный характер, называется электрическим пробоем. При дальнейшем увеличении напряжения, процесс становится необратимым, наступает тепловой пробой.

Ёмкость p-n перехода. Наличие объёмных зарядов и электрического поля в обеднённом слое придаёт p-n- переходу свойства электрической ёмкости. Эта ёмкость называется барьерной ёмкостью p-n- перехода. Барьерная ёмкость зависит от площади p-n перехода, напряжения, подводимого к p-n- переходу. C=ε_r*S/4πd, где ε_r - относительная диэлектрическая проницаемость, S - площадь p-n- перехода, d - ширина запирающего слоя. Барьерная ёмкость используется в варикапах.

2. Триггеры, устройство, принцип действия, применение

Треггерами называются электронные импульсные устройства с двумя устойчивыми состояниями, которым соответствуют различные значения напряжений на информационных выходах. Их применяют в счётчиках импульсов напряжения, делителях частоты следования импульсных напряжения и т.д.

Существуют синхронные и асихронные триггеры. В асихронных триггерах переключение из одного устойчивого состояния в другое осуществляется под действием определённой совокупности импульсов напряжения на управляющих входах.

В синхронных триггерах переключение возможно только при совпадении во времени определённой совокупности импульсов напряженгия на управляющих входах и импульса напряжения на входе синхронизации.

Различают несколько типов триггеров: RS-. D-, JK- триггеры и др. Триггеры обычно реализуются на основе логических элементов и выпускаются в виде интегральных схем.

Триггер на логических элементах. асихронный RS-триггер.

Реализуется на основе логических элементов ИЛИ-НЕ на два входа. Q и Q_{инверс.} - прямой и инверсный выходы. Reset-set - сброс-установка.

t			t+1
R	S	Q
1	0	0
0	1	1
0	0	Q1
1	1	X

RS-триггер с инверсными значениями сигналов на основе логических элементов.

t		t+1
Rинверс.	Sинверсн.	Q
1	0	1
0	1	0
1	1	Q-1
0	0	х

Триггер симметричный с независимым смещением (устройство, имеющее 2 устойчивых состояния равновесия и способное скачком переходить из одного состояния в другое под воздействием внешнего запускающего сигнала).

Транзисторы работаю в ключевых режимах. Открытое состояние одного транзистора обсулавливает закрытое состояние другого и наоборот. С₁ и с₂ - ускоряющие конденсаторы.

3. Задача. Определить характеристическое или волновое сопротивление колебательного контура p и добротность контура Q для L = 100 Гн,

С = 4 Ф, R = 0,5 Ом.

Решение: ⍴=√L/С Q=⍴/R