Электроника

Основы физики полупроводников. Полупроводниковые материалы. Свойства полупроводниковых переходов. Разновидности электрических переходов и методы их создания. Р-n-переходы в равновесии, ширина обедненного слоя, высота потенциального барьера. Р-n-переход в неравновесном состоянии, инжекция, экстракция, механизм протекания тока. Вольтамперные характеристики идеализированного и реального диодов. Сопротивление базы, виды пробоя. Зависимость вольтамперной характеристики от температуры. Емкость перехода. Выпрямляющий переход металл-полупроводник, физические процессы и вольтамперная характеристика.

Полупроводниковые диоды. Разновидности полупроводниковых диодов: выпрямительные (плоскостные и точечные); импульсные; стабилитроны; стабисторы; варикапы; туннельные и обращенные; СВЧ-диоды. Особенности конструкций, основные характеристики, параметры и их зависимости от внешних условий. Применение полупроводниковых диодов в выпрямителях, классификация выпрямителей.

Биполярные транзисторы. Полупроводниковая структура, режимы работы, схемы включения. Физические параметры, их режимные и температурные зависимости. Производственные разбросы параметров. Модель Эберса-Молла идеализированного транзистора и модифицированная модель. Работа транзистора на высокой частоте, частотные параметры.

Шумы в транзисторах. Работа транзистора в ключевом режиме, импульсные параметры. Конструктивно-технологические разновидности дискретных транзисторов и их сравнение. Мощные транзисторы, СВЧ-транзисторы – особенности конструкций, основные параметры.

Полевые транзисторы. Устройство, принцип действия и классификация полевых транзисторов с управляющим р-n-переходом и переходом металл-полупроводник. Физические параметры (напряжение отсечки, крутизна, внут-

12

реннее сопротивление и др.), их режимная и температурная зависимость. Вольтамперная характеристика в схеме с общим истоком. Устройство и принцип действия МДП-транзисторов с индуцированными и встроенными каналами. Физические процессы в МДП-структуре, режимы обогащения, обеднения, инверсии. Физические параметры, вольтамперная характеристика, их зависимость от температуры. Работа полевых транзисторов на высокой частоте, в ключевом режиме. Сравнение конструктивно-технологических разновидностей полевых транзисторов между собой, а также с биполярными транзисторами.

Устройства промышленной электроники на транзисторах. Полупроводниковые усилители, их классификация. Однокаскадные усилители. Основные параметры усилителя. Температурная стабилизация режима работы усилителя. Влияние внутреннего сопротивления источника сигнала и сопротивления нагрузки на коэффициент усиления. Особенности усилителя на полевом транзисторе. Многокаскадные усилители. Двухкаскадный усилитель с RC-связью. Понятие о частотной характеристике. Усилители мощности (УМ). Однотактные и двухтактные УМ. Генераторы и импульсные устройства. Автогенераторы гармонических колебаний. Электронные реле. Триггеры. Усилители постоянного тока.

Силовые полупроводниковые приборы. Конструкция, принцип работы и параметры динисторов, тринисторов, симисторов. Применение в электронных устройствах.

Элементная база оптоэлектроники. Фотоприемники (фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры). Устройство, принцип действия, параметры, схемы включения. Светодиоды. Конструкция, принцип работы, параметры и характеристики. Оптопары. Средства отображения информации. Устройство, принцип действия, области применения.

13

Микроэлектроника. Основные понятия и определения. Классификация интегральных микросхем (ИМС), система обозначений. Активные и пассивные элементы ИМС.

Аналоговые интегральные схемы. Особенности интегральной схемотехники. Генераторы и повторители тока. Источники опорного напряжения. Усилительные каскады. Дифференциальные каскады. Оконечные каскады. Операционные и решающие усилители. Перемножители сигналов.

Цифровые ИМС. Дискретные сигналы. Основные типы логических элементов. ИМС ТТЛ. ИМС КМОП. ИМС ЭСЛ. Микросхемы запоминающих устройств. Понятие о микропроцессоре. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи. Особенности применения цифровых микросхем различных серий.

Устройства промышленной электроники на ИМС. Применение электронных устройств для управления и контроля на производстве. Электронные счетчики активной энергии.