 |
Раздел 7. Электронные приборы
|
|
|
|
Тема 7.1. Физические основы работы полупроводниковых приборов
Образование и свойства p-n перехода, прямое и обратное включение p-n перехода, диффузионный и дрейфовый ток, вольтамперная характеристика перехода. Виды пробоя p-n перехода.
Литература: Л.5 стр. 260 – 269
Методические указания
Тема «Физические основы работы полупроводниковых приборов» известна из курса физике. Тем не менее, желательно повторить важнейшие положения об электропроводности полупроводников.
Электропроводность чистых полупроводников, называемая собственной, очень мала. Кроме того, чистый полупроводник имеет одновременно одинаковую концентрацию положительных носителей зарядов (дырок) и отрицательных (электронов). Для создания же полупроводниковых приборов необходима большая электропроводность одного типа – электронная или дырочная. Это может быть получено введением в полупроводник специальных примесей. Так, внесение, например, в кристаллическую решетку чистого германия, которых четырехвалентен, пятивалентных примесных атомов приводит к тому, что он приобретает преимущественно электронную электропроводность (или электропроводность типа n). Введение же трехвалентной примеси создает преимущественно дырочную электропроводность (или электропроводность типа р). Примесные атомы в первом случае называют донорными, а во втором – акцепторными.
Для понимания принципов работы полупроводниковых приборов необходимо также повторить образование и свойства электронно-дырочного р-n перехода.
Вопросы для самоконтроля
1. чем отличается полупроводник от металла и диэлектрика?
2. какие типы носителей тока существуют в полупроводниках?
|
|
|
3. что такое легирование полупроводника?
4. какие два типа примесей используются для легирования?
5. что определяет тип проводимости (n – тип или р – тип) легированного полупроводника?
6. что такое р-n переход и каково его основное свойство?
7. нарисуйте вольтамперную характеристику р-n перехода.
Тема 7.2. Полупроводниковые диоды
Полупроводниковые диоды, стабилитроны. Назначение диодов и стабилитронов. Принцип работы приборов. Основные параметры. Вольтамперные характеристики.* Определение параметров полупроводниковых приборов по вольтамперным характеристикам.
* Маркировка, графическое изображение на схемах.
Литература: Л.5 стр. 269 – 271
Методические указания
При изучении темы обратить внимание на вольтамперные характеристики и основные параметры полупроводниковых диодов и стабилитронов. Научиться определять параметры полупроводниковых приборов по их вольтамперным характеристикам, составлять схемы включения транзисторов с общей базой, эмиттером, коллектором
Вопросы для самоконтроля
1. каково прямое падение напряжения для германиевых и для кремниевых диодов?
2. что такое напряжение пробоя?
3. нарисуйте схематическое обозначение диода и обозначьте выводы
4. какие методы изготовления р-n переходов вы знаете?
5. каковы особенности работы стабилитрона?
6. как стабилитрон включается в цепь?
Тема 7.3. Биполярные и полевые транзисторы
Биполярные транзисторы. *Полевые транзисторы МДП- типа. Назначение, принцип работы. *Входные и выходные характеристики.* Определение параметров полупроводниковых приборов по вольтамперным характеристикам.* Маркировка, графическое изображение на схемах.
Литература: Л.5 стр. 285 – 300
Методические указания
При изучении темы обратить внимание на вольтамперные характеристики и основные параметры полупроводниковых транзисторов. Научиться определять параметры полупроводниковых транзисторов по их вольтамперным характеристикам, составлять схемы включения транзисторов с общей базой, эмиттером, коллектором
|
|
|
Вопросы для самоконтроля
1. какие два типа биполярных транзисторов существуют?
2. как называются электроды биполярного транзистора?
3. нарисуйте схематические обозначения n-p-n и p-n-p транзисторов
4. как правильно подать напряжения смещения на n-p-n и p-n-p транзисторы?
5. для чего используются транзисторы?
6. чем конструкция полевого транзистора с р-n переходом отличается от конструкции биполярного транзистора?
7. нарисуйте схематические обозначения полевых транзисторов с р-n переходом с р – каналом и с n – каналом и обозначьте их выводы
8. нарисуйте схемы подачи смещения на полевые транзисторы с р-n переходом с р – каналом и с n – каналом.
* Тема 7.4. Полупроводниковые тиристоры
Разновидности тиристоров (динисторы и тринисторы). Назначение, принцип работы. Входные и выходные характеристики. Определение параметров полупроводниковых приборов по вольтамперным характеристикам. Маркировка, графическое изображение на схемах.
Литература: Л.5 стр. 276 – 284
Методические указания
При изучении темы обратить внимание на вольтамперные характеристики и основные параметры полупроводниковых тиристоров. Научиться определять параметры полупроводниковых тиристоров по их вольтамперным характеристикам
Вопросы для самоконтроля
1. опишите структуру тиристора
2. нарисуйте вольтамперную характеристику неуправляемого тиристора и опишите его работу.
3. нарисуйте семейство вольтамперных характеристик управляемого тиристора
4. опишите структуру тиристора
5. для чего используются тиристоры?
* Тема 7.5. Оптоэлектронные приборы
Назначение, конструкция, области применения фоторезисторов, фотодиодов, фототранзисторов, светодиодов. Графическое изображение на схемах.
Литература: Л.5 стр. 301 – 308
Методические указания
Тему «Оптоэлектронные приборы» следует начать с повторения сведений о дуальных свойствах света (излучения), шкале электромагнитных колебаний. Необходимо отметить основные источники излучений, их свойства, характеристики, напомнить о «стандартном» источнике. Логически уместным будет переход к рассмотрению приемников излучений: фотоэлементов, фотоэлектронных умножителей, фоторезисторов, фотодиодов, фототранзисторов. При изложении материала необходимо напомнить учащимся о спектральной чувствительности и других характеристиках отдельных полупроводниковых материалов.
|
|
|
Вопросы для самоконтроля
1. как устроен и как работает фоторезистор?
2. как устроен и как работает солнечный элемент?
3. в чем разница между двумя типами фотодиодов?
4. в чем достоинство фототранзистора по сравнению с фотодиодом?
5. нарисуйте схематические обозначения фоторезистора, солнечного элемента, фотодиода и фототранзистора
6. чем светодиод отличается от обычного диода?
7. как корпус светодиода может усилить излучаемый свет?
8. нарисуйте схематическое обозначение светодиода
|
|
|
