- •1. Электрические заряды. Строение атома. Энергетические уровни и энергетические зоны. Положительные и отрицательные ионы.
- •2. Электрическое поле. Взаимодействие электрических зарядов с электрическим полем. Закон Кулона.
- •3. Электрический потенциал и разность потенциалов.
- •4. Электрическая емкость. Конденсатор. Способы изменения электрической емкости конденсаторов. Параллельное и последовательное соединения конденсаторов.
- •5. Постоянный электрический ток. Условия существования электрического тока. Направление, сила и плотность постоянного электрического тока.
- •6. Электрическое сопротивление. Единицы измерения сопротивления. Зависимость сопротивления от температуры.
- •7. Резисторы. Виды резисторов. Параллельные и последовательные соединения резисторов.
- •8. Закон Ома для участка и полной электрической цепи.
- •9. Законы Кирхгофа.
- •10. Работа и мощность электрического тока.
- •11. Переменный электрический ток и его основные параметры: период, частота, амплитуда, мгновенное и среднее (действующее) значения.
- •12. Основные сведения о полупроводниках. Разрешенные и запрещенные зоны. Валентная зона и зона проводимости.
- •13. Полупроводники с собственной электропроводностью. Кристаллическая решетка. Ковалентные связи. Генерация пар электрон — дырка. Рекомбинация. Формулы для концентраций электронов и дырок.
- •14. Полупроводники с электронной электропроводностью. Энергетическая диаграмма. Формулы для концентраций основных и неосновных носителей. Положение уровня Фермы.
- •15. Полупроводники с дырочной электропроводностью. Энергетическая диаграмма. Формулы для концентраций основных и неосновных носителей. Положение уровня Фермы.
- •16. Неравновесная и избыточная концентрации основных и неосновных носителей зарядов в полупроводнике.
- •17. Диффузионный и дрейфовый токи в полупроводнике. Причины, вызывающие их появление. Формулы для плотностей токов.
- •18. Электронно-дырочный переход в состоянии равновесия. Образование контактной разности потенциалов. Энергетическая диаграмма. Ширина запирающего слоя.
- •19. Прямое включение эдп. Явление инжекции неосновных носителей. Влияние прямого напряжения на контактную разность потенциалов и ширину запирающего слоя. Энергетическая диаграмма.
- •20. Обратное включение эдп. Обратный ток. Включение обратного напряжения на ширину запирающего слоя. Энергетическая диаграмма.
- •21. Вольтамперная характеристика эдп (вах). Уравнение теоретической вах и ее график.
- •22. Емкость эдп. Зарядная и диффузионная емкости, их физическая интерпретация. Графическая зависимость зарядной емкости от обратного напряжения.
- •23. Эквивалентные схемы эдп при прямом и обратном включениях. Прямое включение эдп
- •24. Разновидности электрических переходов. Электрический переход между полупроводником и металлом (переход или барьер Шотки). Выпрямляющие и невыпрямляющие электрические переходы.
- •25. Полупроводниковые диоды. Классификация, основные параметры и система обозначений.
- •26. Выпрямительные полупроводниковые диоды. Назначение, основные параметры, классификация. Простейший выпрямитель на полупроводниковом диоде.
- •27. Полупроводниковые стабилитроны. Назначение, вах и основные параметры. Схема простейшего стабилизатора напряжения на стабилитроне и принцип его работы.
- •28. Варикапы. Назначение вольт-фаратная характеристика. Схема включения варикапа в колебательный контур для изменения его резонансной частоты.
- •29. Туннельные диоды. Энергетическая диаграмма при прямом и обратном включениях. Вах. Пояснить появление на вах участка с отрицательным сопротивлением.
- •30. Общие сведения о биполярных транзисторах (бт). Структурные схемы бт типов р-n-р иn-р-n. Условные графические обозначения.
- •31, 32, 33. Различные схемы включения бт. Схема, токопрохождение. Уравнение, связывающее выходной и входной токи.
- •34. Статические гибридные характеристики бт, включенного по схеме оэ. Функциональные зависимости. Схема для их экспериментального снятия. График семейств входных и выходных характеристик.
- •35. Малосигнальные h-параметры бт, включенного по схеме оэ. Формулы и методика определения по статическим гибридным характеристикам.
- •37. Зависимость параметров бт от частоты. Предельная и граничная частоты коэффициентов передачи тока.
- •38. Работа бт, включенного с оэ, в режиме усиления гармонического сигнала. Схема, графики напряжений.
- •39. Параметры режима усиления. Формулы, методика определения по статическим гибридным характеристикам в схеме оэ,oб
- •40. Факторы, ограничивающие полезную выходную мощность бт. Определение рабочей области на выходных статических гибридных характеристиках.
- •41. Особенности работы бт в ключевом режиме. Схема, графики напряжений и токов.
- •42. Схема ключа с транзистором Шотки. Пояснить причину уменьшения времени рассасывания в таком ключе.
- •43. Устройство, принцип действия, статические характеристики и параметры мдп-транзисторов с индуцированным каналом п- и р- типов.
- •45. Устройство, принципы действия статические характеристики и параметры мдп-транзистора с управляющим р-п-переходом.
- •46. Устройство, принцип действия, статические характеристики и параметры меп-транзисторов.
- •47. Дифференциальные параметры полевых транзисторов и методика их определения по статическим характеристикам.
- •48. Работа пт в режиме усиления. Схема простейшего усилителя. Параметры режима усиления и методика их определения по характеристикам.
- •49. Инвертoр на мдп-транзисторах с индуцированным каналом. Схема, графики входного и выходного напряжения. Уровни выходного напряжения u0 и u1.
- •52. Этапы изготовления полупроводниковых имс, обеспечивающие формирование в кристалле полупроводника транзисторной структуры.
- •53. Интегральные транзисторы n-p-n и p-n-p. Способ увеличения коэффициента передачи тока h21э транзистора типа p-n-p. Многоколлекторный транзистор.
- •54. Интегральные многоэмиттерые транзисторы. Структура. Схема включения мэт в цифровых устройствах.
- •55. Интегральные транзисторы с инжекционным питанием. Структурная и эквивалентная схемы. Принципа работы.
- •56. Диоды, резисторы и конденсаторы полупроводниковых имс.
- •57. Полупроводниковые приемники излучения. Фоторезистор, устройство, принцип действия, схема включения, основные характеристики и параметры.
- •58. Полупроводниковые приемники излучения. Фотодиод, устройство, принцип действия, схема включения.
- •59. Полупроводниковые приемники излучения. Фототранзистор, устройство, принцип действия, схема включения, выходные характеристики.
- •60. Полупроводниковые источники излучения. Светоизлучающие диоды. Оптопары. Светодиод
2. Электрическое поле. Взаимодействие электрических зарядов с электрическим полем. Закон Кулона.
Электрическое поле является особой формой движения материи. Оно может воздействовать на находящееся в его пределах наэлектризованное тело.
Электрическое поле существует вокруг каждого наэлектризованного тела. Вблизи этого тела электрическое поле действует сильнее, чем при удалении от него. Тела, имеющие электрические заряды одного знака, отталкиваются, а тела с зарядами противоположных знаков притягиваются. Следовательно, направление электрических сил зависит от знака заряда тела, вокруг которого существует электрическое поле. Графически это направление принято изображать линиями напряженности, показывающими, как двигались бы точечные положительные электрические заряды.
На рис. 1 показано условное изображение картин электрических полей между одноименно и разноименно заряженных проводников.
Сила F, с которой взаимодействуют два точечных заряда, прямо пропорциональна значениям этих зарядов q1 и q2 , обратно пропорциональна диэлектрической проницаемости окружающей среды и квадрату расстояния r между ними и направлена вдоль линии, соединяющей эти заряды:
F=(q1q2)/(r^2) (1.1)
Это положение было установлено Кулоном и получило название "Закон Кулона".
В международной системе единиц (СИ) за единицу заряда принимают заряд, равный 1 кулону. Кулон - это количество электричества, которое протекает через проводник за 1 секунду при силе тока в 1 ампер:
1 кулон=1ампер*1сек.
Напряженность электрического поля E характеризует силу электрического взаимодействия зарядов и численно равна силе, действующей на единицу заряда. Так, например, напряженность в
точке А от заряда q, находящегося в т.О (рис. 2 а) равна EA=q/r1^2, а в т. С значение EC=q/r2^2. Напряженность в т. А, созданная несколькими зарядами, определяется векторной суммой напряженностей от каждого заряда (рис. 2 б).
Напряженность электрического поля наряду с ее значением , характеризуется также направлением. Направление напряженности совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд, и всегда направлена по касательной к линии напряженности в заданной точке (рис. 2 в).
В международной системе единиц единицей напряженности является 1В/м.
Рис. 1
Рис. 1.2
3. Электрический потенциал и разность потенциалов.
Потенциал электрического поля характеризует значение потенциальной энергии, которой обладает единица заряда в данной точке поля по сравнению с бесконечно удаленно с точкой. Потенциал численно равен работе А, совершаемой силами поля при перемещении единицы положительного заряда из бесконечности, где потенциал принимают равным нулю, в данную точку:
=А/q. (1.2)
Разность потенциалов двух точек поля измеряется работой, совершаемой силами поля при перемещении положительного заряда из одной точки в другую, расположенным на расстоянии d друг от друга:
А=qEd
В международной системе единиц за единицу потенциала и разности потенциалов принят 1Вольт.
1Вольт=1Джоуль/1 Кулон.
Джоуль - это единица работы, которую надо затратить, чтобы перенести 1 кулон электричества из одной точки поля в другую, разность потенциалов между которыми равна 1 В.