Контрольная №1.
Задача № 1
Начертите схему включения p-n перехода, соответствующую равновесному состоянию, покажите токи, протекающие через p-n переход, их направление и соотношение, укажите порядок величины результирующего тока.
Методические рекомендации по решению задачи № 1
1.Приведите условие задачи и таблицу с вашим вариантом задания.
2.Начертите заданную схему включения p-n перехода с указанием на ней запирающего слоя, направления движения основных и неосновных носителей заряда.
3.Укажите приблизительную величину результирующего тока, протекающего через p-n переход в заданном состоянии.
Задача № 2.
По заданной маркировке диода определите его тип, дайте ему полную техническую характеристику, укажите физический смысл и рассчитайте заданный параметр.
Ответ должен содержать:
-
таблицу с выписанным заданием своего варианта;
-
расшифровку маркировки заданного типа диода;
-
запись определения данного типа диода;
-
краткий ответ, какое свойство p-n перехода используется в этом типе диода;
-
типовую характеристику;
-
схему включения;
-
область применения;
-
ответ о физическом смысле и расчет заданного параметра.
Вариант
|
Марка диода
|
Параметр диода
|
8
|
ГИ 307А
|
,если дано:=14мА; =2мА; =0,22В; =0,62В
|
Методические рекомендации по решению задачи № 2.
-
Приведите задание и таблицу с вашим вариантом задания.
-
Пользуясь справочником, разберитесь в системе принятых обозначений полупроводниковых диодов. Расшифруйте маркировку заданного диода.
-
Определив по маркировке тип заданного диода, приведите запись определения данного диода.
-
Разберитесь в принципе действия рассматриваемого диода. Приведите схему включения диода.
-
Приведите характеристику рассматриваемого диода. На ней выделите рабочий участок.
-
Укажите область применения заданного типа диода.
-
Объясните физический смысл заданного параметра и приведите формулу его расчета.
Задача № 3.
По справочнику выберите биполярный транзистор согласно условию своего варианта.
Выполните необходимые вычисления, построения и сделайте выводы. Укажите физический смысл заданного параметра.
Ответ должен содержать:
-
Таблицу с выписанным заданием своего варианта.
-
Таблицу с обозначением выбранного транзистора и его справочными данными.
-
Запись определения биполярного транзистора
-
Заданную схему включения транзистора.
-
Запись о том, какие токи и напряжения являются для данной схемы входными и выходными.
-
Особенности данной схемы включения.
-
Входную и выходные характеристики транзистора, включенного с ОЭ.
-
Расчет и построение нагрузочной прямой с обозначением на выходных характеристиках величин:;;; ; =/
-
Данные режима работы транзистора.
-
Таблицу расчета линии допустимых режимов, построение этой линии на выходных характеристиках, вывод о допустимости работы транзистора в заданном режиме.
-
Обозначение на выходных характеристиках транзистора областей насыщения и отсечки.
-
Ответ о физическом смысле заданного параметра.
-
Расшифровку маркировки заданного транзистора.
Методические рекомендации по решению задачи № 3.
-
Приведите условие задачи и таблицу с вашим вариантом задания. Некоторые графы этой таблицы окажутся незаполненными. После решения задачи и нахождения всех значений недостающих величин заполнять пустые клетки не требуется.
-
Для выбора транзистора следует использовать справочник. Нужно отыскать все транзисторы с заданной . Затем из этой группы выбрать тот единственный, который удовлетворяет второму условию выбора. Выбрав транзистор, приведите таблицу с его справочными данными по форме:
Тип транзистора
|
Структура транзистора
|
МГц
|
Вт
|
В
|
A
|
min
|
max
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-
Запишите определение биполярного транзистора
-
Начертите схему, соответствующую режиму работы и схему включения биполярного транзистора.
-
В соответствии со схемой включения транзистора запишите, какие токи и напряжения являются входными, какие – выходными.
-
Приведите особенности схемы включения, проанализировав эту схему по ряду показателей: , , , , . Дайте качественную и количественную характеристику этим показателям.
-
Постройте входную и выходную характеристики транзистора, используя справочник.
-
Построить нагрузочную прямую транзистора, используя уравнение нагрузочной прямой: =-·. Обязательно приведите пояснение построения нагрузочной прямой: по каким точкам построена, координаты этих точек, расчет координат.
-
Имея положение рабочей точки на выходных характеристиках перенести её на входную характеристику при 0. Определите координаты рабочей точки.
-
Построить линию допустимых режимов работы транзистора, используя соотношение ·=. По графику сделайте вывод о допустимости использования заданного режима работы транзистора.
-
В импульсных и вычислительных устройствах транзисторы используются в режимах отсечки и насыщения.
-
Поясните физический смысл заданного параметра.
-
Расшифруйте маркировку транзистора.
Указания по выполнению контрольных задач № 4, №5.
При решении задач нужно иметь в виду, что обычно расчет сопротивлений резисторов и параметров других элементов производится с точностью порядка нескольких процентов. Поэтому после расчета следует округлять результат, оставляя не более двух-трех значащих цифр. По той же причине часто при расчете можно пользоваться упрощенными формулами. Например, при расчете режимов работы транзисторов, можно пренебречь напряжением между базой и эмиттером по сравнению с напряжением источника питания (в случае открытого транзистора). Точно так же можно полагать, что в режиме насыщения транзистора напряжение между коллектором и эмиттером равно нулю. Обычно оно бывает порядка 0,1В, и им чаще всего можно пренебречь по сравнению с напряжением источника питания. При расчетах транзисторных схем можно так же считать, что коллекторный ток транзистора практически не зависит от напряжения на коллекторе и равен произведению тока базы на коэффициент передачи тока из базы в коллектор. При этом статический коэффициент передачи тока для больших сигналов считают равным коэффициенту передачи тока для малых сигналов
Задача 4.
В схеме простейшего усилителя низкой частоты на транзисторе начальное смещение базы в режиме покоя задается током резистора . Даны параметры , и . Рассчитать значение так чтобы в режиме покоя между коллектором и эмиттером транзистора было задано напряжение .
Вариант
|
Данные к задаче 4
|
,кОм
|
,В
|
|
,В
|
18
|
8,6
|
14
|
55
|
7,5
|
Задача 5.
В схеме транзисторного ключа даны сопротивление резистора и значение параметра транзистора, а так же напряжение питания . Рассчитать значение так, чтобы в отсутствии входных сигналов транзистор находился в насыщении с коэффициентом насыщения . Найти ток коллектора
Вариант
|
Данные к задаче 5
|
,кОм
|
,В
|
|
,В
|
18
|
4,5
|
30
|
2,8
|
8,4
|
Вопрос 1.
Что такое физический уровень Ферми? Запишите функцию Ферми.
Вопрос 2.
Начертите структурную схему полевого транзистора с p-n переходом и с каналом n-типа. Поясните принцип его работы?