ЭЛЕКТРОНИКА И СХЕМОТЕХНИКА вопросы к экзамену

ЭЛЕКТРОНИКА И СХЕМОТЕХНИКА

ЧАСТЬ 2

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

1. Свойства полупроводниковых материалов и процессы в электронно-дырочных переходах

Проводники, полупроводники и изоляторы. Собственная проводимость полупроводников. Проводимость электронная и дырочная. Генерация и рекомбинация носителей заряда. Ток дрейфа и ток диффузии. Примесная проводимость полупроводников. Примесная электронная проводимость и примесная дырочная проводимость. Основные и неосновные носители заряда. Полупроводники n-типа и полупроводники p-типа. Примеси донорные и акцепторные. Понятие n—p перехода и свойство его односторонней проводимости.

2. Полупроводниковый диод

Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода. Прямая и обратная ветвь характеристики. Максимальный прямой ток и максимальное обратное напряжение. Статическое и динамическое сопротивление диода в рабочей точке.

Структурная схема двухполупериодного выпрямителя. Выпрямительный мост и сглаживающий фильтр. Фильтры П-типа и фильтры Т-типа. Среднее выпрямленное напряжение и средний ток. Выходная характеристика выпрямителя по напряжению. Напряжение холостого хода и ток короткого замыкания. Э. д.с. и внутреннее сопротивление выпрямителя. Схема замещения выпрямителя. Коэффициент пульсаций. Выходная характеристика выпрямителя по пульсациям. Рабочий участок выпрямителя. Расчет э. д.с., внутреннего сопротивления и выходной характеристики по пульсациям для выпрямителя с С-фильтром (простейшим фильтром типа П) и для выпрямителя с L-фильтром (простейшим фильтром типа Т).

3. Транзистор

Устройство биполярного транзистора. Транзисторы типа p-n-p и типа n-p-n. Эмиттер, база и коллектор. Эмиттерный и коллекторный переходы. Активный режим работы транзистора. Соотношения между токами эмиттера, коллектора и базы и напряжениями между соответствующими электродами транзистора в активном режиме.

Входные и выходные статические характеристики транзистора в схеме с общим эмиттером. Независимые и зависимые переменные. Графическое изображение семейств характеристик транзистора. Параметры, определяющие рабочую область транзистора.

Малосигнальные параметры транзистора (h-параметры) и их графическое нахождение с помощью семейств входных и выходных характеристик. Эквивалентная схема транзистора для переменных составляющих.

4. Мощность электрического тока

Мощность в цепях постоянного тока. Общая формула для мощности, потребляемой двухполюсником. Мощности, потребляемые резистором, источником напряжения и источником тока. Уравнение энергетического баланса для цепи постоянного тока.

Мощность в цепях гармонического тока. Мгновенная и средняя за период мощность, потребляемая резистором. Действующие значения напряжения и тока. Мгновенная и средняя за период мощность, потребляемая пассивным двухполюсником. Активная, реактивная и полная мощности, их выражения через комплексы напряжения и тока и через параметры двухполюсника. «Проблема косинуса φ».

5. Переходные процессы

Понятие о переходных процессах в линейных электрических цепях. Вывод уравнения для искомой величины с помощью законов Кирхгофа. Формирование начальных условий для искомой величины с помощью законов коммутации. Постановка задачи Коши для неоднородного дифференциального уравнения, которому удовлетворяет искомая величина, и метод решения этой задачи.

Пример. Источник напряжения с внутренним сопротивлением R с помощью ключа замыкается на цепь, состоящую из параллельно соединенных резистора с сопротивление R и катушки с индуктивностью L. Найти ток в катушке после замыкания ключа.

29.12.2013