КР ЭП (Электронные Приборы) 2013. Методические указания по изучению отдельных разделов дисциплины, вопросы для самопроверки и литературные источники информации
 Скачать 0.86 Mb.
|
|
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОГО ЗАДАНИЯ Согласно документа «Положение о контрольных работах студентов заочной формы обучения в БГУИР» КР выполняются по индивидуальным заданиям, которые отправляются на электронный адрес групп. В методических пособиях (УЭМК, лабораторный практикум, рабочая программа и т.д.) приведены теоретические вопросы КР, алгоритмы решения задач, методические указания по изучению отдельных разделов дисциплины, вопросы для самопроверки и литературные источники информации. Контроль компетенций, приобретенных студентом при выполнениииндивидуальных заданий (защита КР) осуществляется преподавателем очно. На защите необходимо ответить в устной или письменной форме на теоретические вопросы и представить решение задач. Результаты защиты КР оцениваются по десятибалльной системе и вносятся в ведомость. Если студент не защитил КР, то он получает неудовлетворительную оценку по изучаемой дисциплине за семестр. Оформление отчета по КР в бумажном или электронном виде согласно Положения не требуется. Защита КР проводится в дни консультаций заочника, т.е. 1-я и 3-я календарные субботы каждого месяца в аудитории 402 - 7к с 10.00 до 13.00 а также в период лабораторно-экзаменационной сессии. Необходимо учесть, что при большом количестве студентов защита КР в последние дни перед началом и в дни проведения сессии затруднена в виду загруженности преподавателя и студента. Поэтому рекомендуется выполнить и защитить КР как можно раньше. Рекомендации по выполнению контрольной работы: - материал КР (текст, решение задач, рисунки, таблицы и т.д.) должен содержать информацию достаточную для оценки преподавателем самостоятельного выполнения студентом контрольной работы по практически любой технической дисциплине. - при решении задач необходимо воспользоваться приведёнными в литературных источниках алгоритмами решения. При выполнении КР очень часто допускаются ошибки: - нет обозначений и размерностей величин; - отсутствуют масштабные сетки с численным значением величин на осях координат; - в расчетах значения величин не приведены к единой системе СИ Теоретические вопросы контрольной работы, могут быть включены преподавателем в экзаменационные билеты или в виде вопросов на зачёте. Поэтому при их разработке рекомендуется составлять краткое резюме, для того чтобы перед экзаменом просмотреть подготовленные ответы и освежить материал в памяти. Для облегчения поиска необходимого материала по вопросам контрольной работы в методических материалах приведены ссылки на литературные источники. Как показывает практика, студенту сложно выбрать один из указанных учебников, найти по оглавлению, где находится необходимая информация и воспользоваться ею для изложения ответа. Поэтому при ответе на вопрос задания в контрольной работе следует просмотреть, как изложен материал в ряде источников и выбрать материал в интегрированном виде. При этом не следует копировать текст полностью. Достаточно представить материал в творчески переработанной и понятной для исполнителя форме. При таком подходе материал запоминается и пригодится на экзамене или зачёте. В случае подготовки письменного ответа по теоретическим вопросам следует учесть, что при копировании информации из методички, учебника или Интернета обязательно прочтение материала и изменение нумераций рисунков, формул, ссылок на литературу. Например, в исходном тексте приведён рисунок или формула с номером соответствующим нумерации источника информации, скажем 2.4, а в ответе контрольной работы это первый рисунок или пятая формула. Очень часто при напечатании принтер выдаёт серьёзные ошибки, которые не исправлены, это свидетельствует о том, что студент не читал, что напечатано и это демонстрирует отношение автора к своей работе. При необходимости можно разрешать возникающие вопросы по телефону МТС. 8-029 7569972. Преподаватель - Стешенко Павел Павлович. . МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ»
электронные компоненты и методические указания. Помимо изучения теоретического материала предусматривается выполнение контрольных заданий. Приводится примерный перечень лабораторных работ и практических занятий. С целью облегчения изучения материала в каждом разделе приводятся методические указания и рекомендуемая литература. Изучение курса основано на знаниях, полученных в результате изучения таких дисциплин, как «Материалы и компоненты радиоэлектроники», « Теоретические основы электротехники». Раздел 1. Электронные компоненты Введение Определение термина «Электронные приборы». Классификация электронных приборов по характеру рабочей среды (вакуум, разреженный газ, твердое тело), принципу действия и диапазону рабочих частот. Основные свойства и особенности электронных приборов. Краткий исторический очерк развития отечественной и зарубежной электронной техники. Роль электронных приборов в радиоэлектронике, телекоммуникационных системах, вычислительных комплексах и других областях науки и техники. Значение курса как одной из базовых дисциплин радиотехнических специальностей.
Свойства полупроводников. Основные материалы полупроводниковой электроники (кремний, германий, арсенид галлия), их основные электрофизические параметры. Процессы образования свободных носителей заряда. Концентрация свободных носителей в собственных и примесных полупроводниках, ее зависимость от температуры. Время жизни и диффузионная длина носителей. Уровень Ферми, его зависимость от температуры и концентрации примесей. Кинетические процессы в полупроводниках. Тепловое движение и его средняя скорость. Дрейфовое движение, подвижность носителей заряда и ее зависимость от температуры и концентрации примесей. Плотность дрейфового тока, удельная проводимость от температуры и концентрации примесей. Плотность дрейфового тока, удельная проводимость полупроводников и ее зависимость от температуры и концентрации примесей. Физические процессы у поверхности полупроводника. Поверхностные энергетические состояния, особенности движения носителей вблизи поверхности, поверхностная рекомбинация. Полупроводник во внешнем электрическом поле, длина экранирования. Обедненный, обогащенный и инверсионный слои. Контактные явления в полупроводниках. Физические процессы в электронно-дырочном переходе. Физические процессы в электронно-дырочном переходе. Образование обедненного слоя, условие равновесия. Энергетическая диаграмма, распределение потенциала, напряженности электрического поля и объемного заряда в переходе. Высота потенциального барьера и ширина перехода. Вольтамперная характеристика (ВАХ) идеализированного электронно-дырочного перехода. Распределение неравновесных носителей. Тепловой ток, его зависимость от ширины запрещенной зоны, концентрации примесей и температуры. Математическая модель идеализированного р-n-перехода. Барьерная и диффузионная емкости перехода, их зависимость от приложенного напряжения. Пробой p-n-перехода. Контакт металл-полупроводник. Выпрямляющий и невыпрямляющий (омический) контакты.
Классификация полупроводниковых диодов по технологии изготовления, мощности, частоте и функциональному применению: выпрямительные, стабилитроны, варикапы, импульсные диоды, диоды с накоплением заряда, диоды Шоттки, туннельные и обращенные диоды. Принцип работы, характеристики, параметры, схемы включения. Система обозначения полупроводниковых диодов. Влияние температуры на ВАХ.
Устройство и принцип действия. Схемы включения. Основные режимы работы: активный, отсечки, насыщения, инверсный. Принцип действия транзистора: физические процессы в эмиттерном переходе, базе и коллекторном переходе; распределение неосновных носителей в базе при различных режимах. Эффект модуляции ширины базы. Токи в транзисторе; коэффициенты передачи тока в схемах с ОБ и ОЭ. Физические параметры транзистора: коэффициент передачи тока, дифференциальные сопротивления и емкости переходов, объемные сопротивления областей. Работа транзистора с нагрузкой. Построение нагрузочной прямой. Принцип усиления. Особенности работы транзистора на высоких частотах. Физические процессы, определяющие частотные параметры транзистора. Предельная и граничная частоты, максимальная частота транзистора на высоких частотах. Работа транзистора в импульсном режиме. Физические процессы накопления и рассасывания носителей заряда. Импульсные параметры транзистора. Разновидности и перспективы развития биполярных транзисторов.
Полевые транзисторы с изолированным затвором. МДП-транзисторы со встроенным и индуцированным каналами. Устройство, схемы включения. Режимы обеднения и обогащения в транзисторе со встроенным каналом и его статические характеристики. Работа полевых транзисторов на высоких частотах и в импульсном режиме. Факторы, определяющие частотные свойства. Предельная частота. Эквивалентная схема на высоких частотах. Области применения полевых транзисторов. Сравнение полевых и биполярных транзисторов. Перспективы развития и применения полевых транзисторов.
Устройство, принцип действия, ВАХ, разновидности тиристоров, диодные тиристоры, триодные тиристоры, симисторы, области применения. Параметры и система обозначения переключающих приборов.
Классификация элементов оптоэлектроники. Полупроводниковые источники оптического излучения. Электролюминесценция. Светодиоды, устройство, принцип работы, характеристики, параметры. Полупроводниковые приемники излучения: фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры. Принцип работы, характеристики, параметры. Фотоэлементы, устройство, принцип работы. Оптроны, их разновидности. Классификация, принцип действия, входные и выходные параметры оптопар.
Физические эффекты, пригодные для создания индикаторов. Полупроводниковые, жидкокристаллические, газоразрядные, электролюминесцентные и другие индикаторы. Сравнение различных индикаторов и их применение.
Общие сведения о микроэлектронике. Пассивные элементы интегральных микросхем: резисторы, конденсаторы. Биполярные транзисторы. Диоды полупроводниковых ИМС. Биполярные транзисторы с инжекционным питанием. Разновидности биполярных и МДП транзисторов. Примерный перечень тем практических занятий 1.Электропроводность полупроводников (собственных и примесных). Контактная разность потенциалов. 2.Полупроводниковые диоды: выпрямительные, стабилитроны, варикапы, импульсные. Расчет простейших схем. 3.Биполярные транзисторы. Режим работы, схемы включения, дифференциальные параметры, эквивалентные схемы. 4.Полевые транзисторы. Разновидности, режимы работы: обогащения и обеднения. Статические параметры, эквивалентные схемы. 5.Задание режима по постоянному току в схемах с биполярными и полевыми транзисторами. 6.Работа электронных приборов с нагрузкой. 7.Оптоэлектронные приборы. Примерный перечень тем лабораторных занятий 1.Исследование характеристик и параметров полупроводниковых диодов (выпрямительного, стабилитрона, варикапа, туннельного и др.). 2.Исследование характеристик и параметров биполярных транзисторов в схемах с общей базой и общим эмиттером. 3.Исследование малосигнальных, импульсных и частотных параметров биполярных транзисторов и их зависимостей от рабочего режима и температуры. 4.Исследование характеристик и параметров полевых транзисторов. 5.Исследование малосигнальных, импульсных и частотных параметров полевых транзисторов и их зависимости от рабочего режима и температуры. 6.Исследование характеристик и параметров тиристоров. 7.Исследование характеристик и параметров полупроводниковых оптоэлектронных приборов (светодиоды, фотодиоды, фототранзисторы). 8.Исследование оптронов. ЛИТЕРАТУРА Основная
Дополнительная
Методические указания Полупроводниковые приборы Физические основы полупроводниковых приборов [1, c.5-46; 2, c. 46-79; 3, c. 24-40] При изучении данного материала необходимо получить четкие представления о процессе электропроводности в чистых (собственных) и примесных полупроводниках, особенностях кристаллической структуры полупроводника, энергетических уровнях электронов в атоме. Необходимо разобраться в явлениях электропроводности собственных и примесных полупроводников, знать выражения для дрейфовых и диффузионных составляющих тока в полупроводнике, иметь представления о явлении рекомбинации носителей заряда и их времени жизни, уметь вывести уравнение непрерывности для одномерного случая и дать объяснение его физической сущности. Необходимо уяснить, что электронно-дырочный переход является основой при создании различных полупроводниковых приборов. Уметь объяснить при помощи энергетических и потенциальных диаграмм явления, происходящие в p-n-переходе в равновесном состоянии и при подаче на него напряжения в прямом и обратном направлениях. Надо знать контактную разность потенциалов в p-n-переходе, емкостные свойства и виды пробоев p-n-перехода, ВАХ p-n-перехода и параметры перехода: R0 и RДИФ. Вопросы для самопроверки
Полупроводниковые диоды [1, c.47-78; 2, c.79-90; 3, c.41-55] В результате изучения материала необходимо ознакомиться с назначением, классификацией и системой обозначений, устройством полупроводниковых диодов. Изучить ВАХ и статистические параметры реальных диодов, обратив особое внимание на электрические и эксплуатационные параметры. Вопросы для самопроверки
Биполярные транзисторы [1, c.79-179; 2, c. 91-112; 3, c. 56-81] При изучении данного материала основное внимание следует уделить физическим процессам, протекающим в транзисторе, а также режимам работы. Необходимо ознакомиться с классификацией транзисторов по различным признакам и знать систему обозначений в соответствии с ГОСТ. Знать схемы включения транзисторов. Изучение статических характеристик транзистора при включении с общей базой и с общим эмиттером необходимо производить, хорошо зная принцип работы транзистора. Знать причины, вызывающие смещение характеристик при изменении температуры. При изучении транзистора в схеме усилителя необходимо овладеть методикой построения нагрузочных характеристик на семействах входных и выходных характеристик, необходимо знать физический смысл параметров режима усиления. |