- •Экзаменационный билет № 1
- •Экзаменационный билет № 2
- •Экзаменационный билет № 3
- •Экзаменационный билет № 4
- •Экзаменационный билет № 5
- •Экзаменационный билет № 6
- •Экзаменационный билет № 7
- •Экзаменационный билет № 8
- •Экзаменационный билет № 9
- •Экзаменационный билет № 10
- •Экзаменационный билет № 11
- •Экзаменационный билет № 12
- •Экзаменационный билет № 13
- •Экзаменационный билет № 14
- •Экзаменационный билет № 15
- •Экзаменационный билет № 16
- •Экзаменационный билет № 17
- •Экзаменационный билет № 18
- •Экзаменационный билет № 19
- •Экзаменационный билет № 21
- •Экзаменационный билет № 22
- •Экзаменационный билет № 23
- •Экзаменационный билет № 24
- •Экзаменационный билет № 25
- •Экзаменационный билет № 26
- •Экзаменационный билет № 27
- •Экзаменационный билет № 28
- •Экзаменационный билет № 29
- •Экзаменационный билет № 30
Экзаменационный билет № 1
-
Электропроводность полупроводников. Зависимость электропроводности от внешних факторов. Материал полупроводников.
В зависимости от величины удельного электрического сопротивления ρ все материалы делят на: проводники, полупроводники, диэлектрики. Полупроводники, среди которых наиболее широко применяются кремний (Si), германий (Ge), арсенид
галлия, карбид кремния, селен, теллур, сульфиды и т.п. имеют твердую кристаллическую решетку типа алмаза или графита. Три зоны проводимости: 1-валентная зона; 2-зона проводимости; 3-запретная зона. Валентную зону образуют электроны на внешнем уровне. Зону проводимости образуют свободные электроны. Кристаллы Si и Ge имеют кубическую решетку. Каждый атом связан с 4 соседними ковалентными связями и окружен 4 своими и 4 электронами соседних атомов. Ковалентная связь разрывается, электроны уходят из нее, получив необходимую энергию при нагревании или облучении. Электроны становятся свободными носителями заряда. Одновременно образуются незаполненные ковалентные связи – дырки.
Генерация – разрывы ковалентных связей, сопровождающиеся образованием свободных электронов при поглощении энергии.
Рекомбинация-восстановление ковалентных связей при выделении энергии.
При наличии ЭП электроны двигаются в направлении ЭП, а дырки - в противоположном направлении.
Проводимость, обусловленная движением свободных электронов, называется электронной, а проводимость, вызванная движением дырок, - дырочной. Электронную проводимость называют проводимостью n-типа, а дырочную – проводимостью p-типа
Проводимость, осуществляемая одновременно электронами и дырками, называется собственной проводимостью
Для изменения характера проводимости в чистый полупроводник вводят примеси:
Элементы V группы-донорная примесь- (мышьяк, фосфор, сурьма) для преобладания электронной проводимости.
ПП (полупроводник) n-типа
Элементы III группы –акцепторные-(бор, алюминий, галлий, индий) для преобладания дырочной проводимости.
ПП (полупроводник) p-типа
-
Проводимость в ПП зависит от температуры, степени освещенности, радиации, от вида и % -содержания примесей.
-
При температуре абсолютного нуля (-2730С) все валентные электроны участвуют в образовании ковалентных связей свободных носителей зарядов нет, ПП подобен идеальному диэлектрику.
-
Электронные ключи и формирование импульсов.
Транзисторные ключи. Ключ коммутирует (включает и выключает) участки электрической цепи. Его действие основано на том, что во включенном состоянии он обладает очень малым, а в выключенном – большим сопротивлением.
В отличие от усилительных схем транзистор ключа работает в нелинейном режиме: с некоторых значений базового напряжения Uб max перестает изменяться вслед за Uб
Ключ устанавливается последовательно с коммутируемым участкам цепи (нагрузкой) или параллельно ему. Когда под действием управляющего напряжения Uупр транзистор заперт (выключен), нагрузка Rн через резистор Rк подключается к источнику питания Eк. Если управляющим напряжением обеспечивается насыщение, нагрузка оказывается зашунтированной его незначительным сопротивлением и напряжение на ней становится равным 0.
При включенном транзисторе нагрузка Rн подключается к напряжению UВХ. При выключенном эта связь обрывается. Данный ключ нормально работает при UВХ > 0.
Ключевые свойства транзистора не являются идеальными (RВКЛ ≠ 0, RВЫКЛ ≠∞). Поэтому для повышения эффективности коммутации ее иногда осуществляют одновременно последовательным и параллельным ключами.
При этом для подключения нагрузки транзистор последовательного ключа включается. А транзистор параллельного ключа выключается.
-
Задача. Определить коэффициент усиления инвертирующего усилителя, если входное сопротивление R1 =20 кОм, а сопротивление цепи обратной связи R2 =2 МОм
Решение: к=-Rвх/Rос кдб=20lg*Uвых/Uвх, к=-Uвых/Uвх.