Фотоэлектрические и излучающие полупроводниковые приборы

ОП.07 ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕХНИКА

для студентов заочного отделения

специальности

Техническая эксплуатация транспортного радиоэлектронного оборудования (по видам транспорта)

Курс - 2

 

 

Ухта

 

 

Одобрено УТВЕРЖДАЮ

цикловой комиссией специальности Заместитель директора по УР

Техническая эксплуатация

транспортного радиоэлектронного ____________ Т. М. Коротаева

оборудования (по видам транспорта) «___» __________ 2015 г.

Председатель- Марчак А.В.

____________________

Протокол № ___ от «___»_______ 2015 г.

 

 

Автор: Давыдов В. М. – преподаватель специальных дисциплин УТЖТ-филиала ПГУПС

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

 

Программа предмета ОП.07 Электронная техника предусматривает изучение устройства, принципа действия, характеристик и параметров электронных приборов, а также физических основ работы электронных схем усилителей, генераторов гармонических колебаний, импульсных устройств, интегральных микросхем логических элементов, микропроцессоров и микро ЭВМ, применяемых в системах автоматики и телемеханики железнодорожного транспорта и в устройствах вычислительной техники.

Изучение программного материала базируется на знании математики, физики, электроники и электрических измерений и является основой для последующего изучения специальных предметов.

В процессе изучения материала учащиеся должны добиваться понимания физической сущности процессов и явлений, происходящих в приборах, схемах и их элементах. Наличие этих знаний — важнейшая предпосылка успешной практической работы будущих техников, их способности осмысленно и критически подходить к выбору приборов и оценивать возможность их использования.

В результате изучения предмета студенты должны приобрести знания о работе наиболее распространенных электронных приборов, узлов электронной аппаратуры и элементов вычислительной техники. Студенты в процессе изучения материала выполняют 1 контрольную работу.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Основные определения электроники и электронных прибо­ров (электровакуумных, ионных, полупроводниковых). Основ­ные этапы развития техники электронных приборов. Область применения и перспективы развития электроники в устройст­вах автоматики, телемеханики и вычислительной техники.

 

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ

Физические основы работы полупроводниковых приборов

Физические свойства полупроводников. Структура и энер­гетические диаграммы собственных и примесных полупровод­ников. Генерация и рекомбинация свободных носителей заря­да в полупроводниках. Понятие о распределении электронов в полупроводниках по энергетическим уровням. Положение уровня Ферми в собственном и примесном полупроводнике. Хаотическое и дрейфовое движение носителей заряда. Элек­тропроводность полупроводников.

 

Физические явления при контакте полупроводников

Структура электронно-дырочного перехода и физические процессы в нем. Энергетические зонные диаграммы. Электри­ческое поле и токи в переходе. Потенциальный барьер.

Свойства электронно-дырочного перехода при подключе­нии внешнего напряжения в прямом и обратном направлени­ях.

Емкость, тепловое сопротивление, пробой электронно-ды­рочного перехода.

 

Полупроводниковые диоды

Физические процессы, протекающие в диодах, их устрой­ство и классификация. Вольт-амперная характеристика ре­ального диода. Влияние температуры на характеристики. Па­раметры диода. Выпрямительные и детекторные диоды. Осо­бенности их устройства, параметры, типы. Полупроводнико­вые стабилитроны.

Туннельные диоды, особенности структуры и принцип их работы. Вольт-амперная характеристика, параметры, типы, область применения туннельных диодов.

 

Биполярные транзисторы

Общие сведения о транзисторах. Устройство, классифика­ция, схемы включения и режимы работы. Принцип действия. Энергетическая диаграмма. Движение носителей заряда в пе­реходе. Распределение концентрации носителей заряда.

Токи в транзисторе. Ток в эмиттерном переходе. Перенос носителей заряда в базе. Ток в коллекторном переходе. Ко­эффициент передачи тока.

Физические параметры транзисторов и схемы их замеще­ния. Статические характеристики транзистора в схемах с об­щей базой и общим эмиттером.

Внешние малосигнальные параметры транзисторов. Система h-параметров. Определение малосигнальных пара­метров по статическим характеристикам.

Квазистатический режим работы транзистора. Схема включения транзистора в усилительном режиме. Нагрузочные характеристики. Выбор рабочего режима. Работа транзисто­ра как усилительного элемента. Параметры квазистатического режима. Сравнение свойств транзисторов в схемах с ОБ, ОК.

Работа транзистора с импульсными сигналами. Зависи­мость параметров и характеристик транзисторов от измене­ния питающего напряжения и температуры.

Типы биполярных транзисторов (сплавных, планарных, мезапланарных, конверсионных). Система условных обозна­чений.

Краткая характеристика низко- и высокочастотных мало­мощных и мощных транзисторов.

 

Полевые транзисторы

 

Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом. Уст­ройство, принцип работы, статические характеристики, пара­метры.

Полевые транзисторы с изолированным затвором. Транзи­сторы с индуцированным и встроенным каналом. Схемы включения и типы полевых транзисторов.

Эксплуатация полупроводниковых приборов: правила ус­тановки и эксплуатации, причины отказов, испытание.

Область применения и перспективы развития техники по­лупроводниковых приборов.

 

Фотоэлектрические и излучающие полупроводниковые приборы

 

Общие сведения о фотоэлектрических и излучающих по­лупроводниковых приборах.

Фоторезисторы. Фото- и светодиоды. Фототранзисторы.