Geum.ru

1. Определение электронных приборов. Классификация электронных приборов по характеру рабочей среды, мощности, частотному диапазону

Вид материалаДокументы
Подобный материал:

Перечень экзаменационных вопросов

по дисциплине ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ

для специальностей:

1-36 04 01 – Электронно-оптические системы и технологии

1-39 02 01 – Моделирование и компьютерное проектирование радиоэлектронных средств

1-39 02 02 – Проектирование и производство радиоэлектронных средств

1-39 02 03 – Медицинская электроника

1-40 02 02 – Электронно-вычислительные системы

1-58 01 01 – Инженерно-психологическое обеспечение информационных технологий


1. Определение электронных приборов. Классификация электронных приборов по характеру рабочей среды, мощности, частотному диапазону.

2. Свойства полупроводников. Основные материалы полупроводниковой электроники, и их основные электрофизические параметры.

3. Элементы зонной теории полупроводников. Генерация и рекомбинация носителей.

4. Собственные и примесные полупроводники. Концентрация носителей в примесных полупроводниках.

5. Дрейфовое движение, подвижность носителей и ее зависимость от температуры и концентрации примесей.

6. Дрейфовый и диффузионный токи.

7. Зависимость плотности дрейфового тока и ее зависимость от температуры и концентрации примесей.

8. Тип электронно-дырочных переходов и контактов.

9. Образование p-n-перехода. Диффузионная длина электронов и дырок.

10. Процессы в p-n-переходе при отсутствии внешнего электрического поля. Контактная разность потенциалов.

11. Симметричный и несимметричный p-n-переходы.

12. Распределение электронов и дырок в p-n-переходе. Определение напряженности и толщины p-n-перехода при отсутствии внешнего напряжения.

13. Работа p-n-перехода при подаче внешнего прямого напряжения. Явление инжекции.

14. P-n-переход при подаче обратного напряжения. Явление экстракции.

15. Уравнение вольт-амперной характеристики. Отличие реальной характеристики от теоретической.

16. Пробой p-n-перехода. Виды пробоя.

17. Емкости в p-n-переходе.

18. Устройство полупроводниковых диодов. Классификация диодов по частоте, мощности, по назначению.

19. Основные параметры диодов и определение их по статическим характеристикам. Схема замещения диода.

20. Выпрямительные диоды и их особенности. Показать на примере схемы одно и двухполупроводниковых выпрямителей.

21. Принцип работы и схема включения стабилитрона. Основные параметры стабилитрона.

22. Варикапы. Принцип действия. Основные параметры варикапов. Схема замещения варикапа на НЧ, на ВЧ.

23. Импульсные диоды. Основные параметры, характеризующие работу в импульсном режиме.

24. Принцип действия, характеристики и параметры ТД. Расчет основных параметров ТД.

25. Устройство биполярных транзисторов. Определение режимов работы транзистора.

26. Схемы включения транзисторов: с ОБ, ОЭ, ОК. Связь между коэффициентами передачи тока в различных схемах включения.

27. Токи в транзисторе в активном режиме.

28. Статические характеристики БТ в схеме с ОБ.

29. Особенности работы схемы с ОЭ.

30. Системы параметров транзисторов. Y-параметры, формальная схема замещения.

31. Система Z-параметров и ее схема замещения. Режимы в которых измеряются Z-параметры.

32. Система H-параметров и ее формальная схема замещения.

33. Определение H-параметров по характеристикам на НЧ.

34. Физические параметры транзистора, rэ, rк, rб, .

35. Физические T-образные схемы замещения с генератором тока и генератором напряжения.

36. Биполярный транзистор в режиме усиления. Основные параметры режима усиления.

37. Связь рабочих параметров БТ с h-параметрами.

38. Построение нагрузочных характеристик и кривой допустимой мощности. Выбор области безопасного режима.

39. Особенности работы транзисторов на ВЧ. Основные частотные параметры транзисторов. Методы повышения предельных частот транзистора.

40. Устройство и принцип действия полевых транзисторов. Классификация полевых транзисторов.

41. Расчет напряжения отсечки и напряжения насыщения в ПТ.

42. Схемы включения ПТ: ОИ, ОС, ОЗ.

43. Статические характеристики ПТ с управляющем p-n-переходом.

44. Статические параметры ПТ и расчет их по характеристикам.

45. Расчет коэффициента усиления и выходной мощности ПТ в рабочем режиме.

46. Эквивалентная схема ПТ.

47. Приборы для отображения информации. Классификация приборов для отображения информации.

48. Электронно-лучевые приборы. Устройство электронно-лучевых трубок. Системы фокусировки и отклонения.

49. Устройство и принцип действия электростатической системы и магнитной фокусировки.

50. Отклоняющие системы ЭЛТ. Чувствительность трубок с электростатической и магнитной отклоняющими системами.

51. Экраны ЭЛТ. Основные параметры экранов, типы экранов. Обозначения ЭЛТ.

52. Типы ЭЛТ: осциллографические, индикаторные, кинескопы и их особенности.

53. Газоразрядные индикаторы. Принцип работы газоразрядных индикаторных панелей (ГИП).

54. Жидкокристаллические индикаторы. Устройство ЖКИ.

55. Полупроводниковые индикаторы. Устройство и принцип действия.

56. Фотоэлектрические приборы. Типы фотоэлектрических приборов: основные характеристики и параметры. Области применения.

57. Оптоэлектронные приборы. Классификация и типы.

58. Оптроны, устройство и принцип действия. Типы оптронов.

59. Шумы полупроводниковых приборов. Сравнительная оценка шумовых свойств БТ ПТ.

60. Устройство и принцип действия электровакуумных приборов. Типы электронных ламп и области их применения.


Специальность I-39 02 02

Специальности I-40 01 01, I-40 02 01, I-40 03 01, I-53 01 02, I-53 01 07

(Часть 1)

1. Электроника. Электронные приборы. Физические явления в электронных приборах. Классификация электронных приборов.

2. Электропроводность твердых тел. Классификация твердых тел по проводимости. Влияние температуры, наличия примеси, освещенности на электропроводность полупроводников.

3. Полупроводники с собственной электропроводностью. Энергетическая зонная диаграмма собственных полупроводников. Уровень Ферми. Концентрация носителей заряда в собственных полупроводниках. Генерация и рекомбинация.

4. Дрейфовый ток в полупроводниках. Подвижность носителей заряда. Влияние напряженности электрического поля на подвижность.

5. Диффузионный ток в полупроводниках. Коэффициент диффузии. Время жизни и диффузионная длина неравновесных носителей заряда. Уравнение Эйнштейна.

6. Полупроводники с электронной электропроводностью. Энергетическая зонная диаграмма. Концентрация носителей в полупроводниках n-типа.

7. Полупроводники с дырочной электропроводностью. Энергетическая зонная диаграмма. Концентрация носителей в полупроводниках p-типа.

8. Электронно-дырочный переход в состоянии динамического равновесия: контактная разность потенциалов, толщина, зонная энергетическая диаграмма.

9. Процессы в p-n-переходе при подаче прямого напряжения. Явление инжекции. Зонная энергетическая диаграмма.

10. Процессы в p-n-переходе при подаче обратного напряжения. Явление экстракции. Зонная энергетическая диаграмма.

11. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) идеального и реального p-n-переходов. Объемное сопротивление p-n-перехода. Отличие ВАХ p-n-переходов из различных материалов (Ge, Si, GaAs).

12. Сопротивление p-n-перехода постоянному току и дифференциальное сопротивление: физический смысл, геометрическая интерпретация.

13. Влияние температуры на прямую и обратную ветви ВАХ p-n-перехода.

14. Виды пробоя в p-n-переходе. Влияние температуры на величину напряжения пробоя.

15. Диффузионная и барьерная емкости p-n-перехода. Зависимость емкостей p-n-перехода от напряжения на нем. Схема замещения p-n-перехода.

16. Классификация полупроводниковых диодов. Система обозначения. Условные графические обозначения полупроводниковых диодов.

17. Выпрямительные диоды. Параметры. Использование.

18. Переходные процессы в диодах с низким уровнем инжекции.

19. Переходные процессы в диодах с высоким уровнем инжекции.

20. Импульсные диоды. Параметры. Способы уменьшения длительности переходных процессов.

21. Стабилитроны: принцип действия, параметры, разновидности. Использование стабилитронов (параметрический стабилизатор напряжения).

22. Варикапы: принцип действия, параметры. Использование варикапов.

23. Контакт металл-полупроводник (барьер Шотки). Выпрямляющие и омические контакты. Выпрямляющий контакт металл-полупроводник: прямое и обратное смещение, ВАХ, отличие от p-n-перехода.

24. Гетеропереход: устройство, зонная энергетическая диаграмма. Отличие гетерогенного и гомогенного переходов. Использование гетеропереходов.

25. Математическая модель диода и алгоритм определения ее параметров: обратного тока насыщения , коэффициента неидеальности , сопротивления потерь по экспериментальной ВАХ.

26. Математическая модель диода и алгоритм определения ее параметров: контактной разности потенциалов и коэффициента .

27. Вырожденные полупроводники, туннельный эффект, ВАХ туннельного диода (ТД).

28. ВАХ туннельного диода (ТД) и зонные энергетические диаграммы при различных значениях напряжения на ТД.

29. Характеристики и основные параметры ТД. Схема замещения ТД.

30. Устройство и принцип действия биполярного транзистора (БТ).

31. Режимы работы и схемы включения биполярного транзистора.

32. Токи в БТ. Основные соотношения. Связь между статическими коэффициентами h21Э и h21Б. Обратный ток коллекторного перехода. Начальный сквозной ток транзистора.

33. Зонная энергетическая диаграмма БТ в равновесном состоянии и в активном режиме работы.

34. Статические ВАХ БТ в схеме с ОБ.

35. Статические ВАХ БТ в схеме с ОЭ.

36. Влияние температуры на характеристики БТ.

37. Система H-параметров БТ, их физический смысл. Формальная эквивалентная схема.

38. Определение H-параметров БТ по семействам ВАХ.

39. Система Y-параметров БТ, их физический смысл. Формальная эквивалентная схема.

40. Физическая Т-образная эквивалентная схема БТ в схеме с ОБ. Связь H-параметров БТ с элементами эквивалентной схемы.

41. Физическая Т-образная эквивалентная схема БТ в схеме с ОЭ. Связь H-параметров БТ с элементами эквивалентной схемы.

42. Работа БТ на высоких частотах. Частотные параметры БТ. Способы повышения рабочей частоты БТ. Гетеропереходный БТ.

43. Максимальные и максимально допустимые параметры БТ.

44. Составной биполярный транзистор (схема Дарлингтона)

45. Классификация, система обозначения и условное графическое обозначение БТ.

46. Устройство и принцип действия полевого транзистора с управляющим p-n-переходом. Определение напряжения отсечки и насыщения в полевом транзисторе с управляющим p-n-переходом. Статические характеристики, условное графическое обозначение.

47. Устройство, особенности работы МДП-транзистора со встроенным каналом. Режимы обеднения и обогащения в транзисторе со встроенным каналом и его статические характеристики, условное графическое обозначение.

48. Устройство, особенности работы МДП-транзисторов с индуцированным каналом. Физические процессы образования канала в транзисторе с индуцированным каналом и его статические характеристики, условное графическое обозначение.

49. Полевой транзистор как линейный четырехполюсник, дифференциальные параметры.

50. Эквивалентная схема и частотные свойства ПТ.

51. Влияние температуры на характеристики ПТ, термостабильная точка. Классификация, система обозначения и условные графические обозначения ПТ.

52. Полевой транзистор с барьером Шотки. Полевой транзистор с высокой подвижностью электронов.

53. Динистор (диодный тиристор): устройство, принцип действия, характеристики и параметры.

54. Тринистор (триодный тиристор): устройство, принцип действия, характеристики и параметры.

55. Симисторы (симметричные тиристоры): устройство, принцип действия, характеристики и параметры.

56. Устройство и принцип действия светодиодов, основные характеристики и параметры.

57. Фоторезисторы, фотодиоды: принцип действия, основные характеристики и параметры.

58. Фототранзисторы, фототиристоры: принцип действия, основные характеристики и параметры.

59. Оптопары: устройство, типы, достоинство и недостатки, характеристики и область применения.

60. Устройство вакуумного диода. Принцип электростатического управления электронным потоком. Закон степени трех/вторых. Статические характеристики и дифференциальные параметры.

61. Электростатическая система фокусировки и отклонения луча. Чувствительность трубок с электростатическим отклонением.

62. Магнитная фокусирующая и отклоняющая система. Чувствительность трубок с магнитным отклонением.

63. Работа БТ с нагрузкой. Коэффициенты усиления по напряжению, по току, по мощности.


Перечень экзаменационных вопросов

по дисциплине ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ

для специальностей:


1-40 03 01 – Искусственный интеллект

1-53 01 02 – Автоматизированные системы обработки информации

1-53 01 07 – Информационные технологии и управление в технических системах

1-40 01 02-02 – Информационные системы и технологии (в экономике)

1-40 01 01 – Программное обеспечение информационных технологий

1-40 02 01 – Вычислительные машины, системы и сети


1. Основные свойства и особенности электронных приборов. Краткий исторический очерк развития отечественной и зарубежной электронной техники.

2. Свойства полупроводников. Материалы полупроводниковой электроники, их основные электрофизические параметры. Процессы образования свободных носителей заряда.

3. Дрейфовое движение, подвижность носителей заряда и ее зависимость от температуры и концентрации примесей.

4. Удельная проводимость полупроводников и ее зависимость от температуры и концентрации примесей. Соотношение Эйнштейна.

5. Контактные явления в полупроводниках. Высота потенциального барьера и ширина перехода.

6. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) идеализированного электронно-дырочного перехода. Барьерная и диффузионная емкости перехода, их зависимость от приложенного напряжения. Пробой p-n перехода.

7. Контакт металл-полупроводник. Выпрямляющий и невыпрямляющий (омический) контакты.

8. Гетеропереходы. Энергетические диаграммы. Особенности физических процессов.

9. Классификация полупроводниковых диодов по мощности, частоте и функциональному применению, характеристики, параметры. Система обозначения полупроводниковых диодов. Влияние температуры на ВАХ.

10. Устройство биполярного транзистора (БТ). Схемы включения. Основные режимы: активный, отсечки, насыщения, инверсный.

11. Принцип действия транзистора: физические процессы в эмиттерном переходе, базе и коллекторном переходе; распределение неосновных носителей в базе при различных режимах.

12. Эффект модуляции ширины базы. Токи в транзисторе; коэффициенты передачи тока в схемах с общей базой (ОБ) и общим эмиттером (ОЭ)

13. Статические характеристики транзистора. Модель идеализированного транзистора (модель Эберса-Молла). Характеристики реального транзистора в схемах с ОБ и ОЭ. Влияние температуры на характеристики транзистора.

14. Транзистор как линейный четырехполюсник.. Системы Z-, Y-, H- параметров и схемы замещения транзистора.

15.Связь H-параметров с физическими параметрами транзистора. Определение H-параметров по статическим характеристикам. Зависимость H-параметров от режима работы и температуры.

16. Т- и П-образные эквивалентные схемы транзисторов.

17. Работа транзистора с нагрузкой. Построение нагрузочной прямой. Принцип усиления.

18. Особенности работы транзистора на высоких частотах. Работа транзистора в импульсном режиме. Физические процессы накопления и рассасывания носителей заряда.

. 19. Полевой транзистор (ПТ) с управляющим p-n переходом. Устройство, принцип действия, физические процессы, статические характеристики, области отсечки, насыщения и пробоя p-n перехода.

20. ПТ с барьером Шотки. Устройство, принцип действия. Характеристики и параметры.

21. ПТ 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.

22. ПТ как линейный четырехполюсник. Система Y-параметров полевых транзисторов и их связь с физическими параметрами. Зависимость характеристик и параметров ПТ от температуры.

23. Работа ПТ на высоких частотах и в импульсном режиме. Эквивалентная схема на высоких частотах. Области применения ПТ. Сравнение полевых и биполярных транзисторов.

24. Устройство, принцип действия, ВАХ, разновидности тиристоров, , области применения. Параметры и система обозначения переключающих приборов.

25. Классификация компонентов электронной аппаратуры и элементов гибридных микросхем.

26. Пассивные дискретные компоненты электронных устройств и интегральных микросхем:

27. Биполярные транзисторы в интегральном исполнении с барьером Шотки, многоэмиттерные транзисторы., биполярные транзисторы с инжекционным питанием.

28. Полупроводниковые приборы с зарядовой связью (ПЗС). Применение ПЗС. Параметры элементов ПЗС.

29. Классификация элементов оптоэлектроники. Полупроводниковые источники оптического излучения. Электролюминесценция. Светодиоды, устройство, принцип работы, характеристики, параметры.

30. Полупроводниковые приемники излучения: фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры. Принцип работы, характеристики, параметры.

31. Фотоэлементы, устройство, принцип работы. Оптроны их разновидности. Классификация, принцип действия, входные и выходные параметры оптопар.

32. Типы электронно-лучевых трубок: осциллографические, трубки индикаторных устройств, кинескопы, трубки дисплеев, запоминающие трубки.

33. Жидкокристаллические индикаторы. Основные параметры, характеризующие жидкие кристаллы. Устройство ЖКИ в проходящем и отраженном свете. Возможность отображения цвета в ЖКИ. ЖК мониторы, устройство и их основные параметры.

34. Газоразрядные индикаторы (ГРИ). Дискретные газоразрядные индикаторы. Типы и основные параметры ГРИ. Устройство и принцип действия газоразрядных индикаторных панелей.

35. Требования, предъявляемые к аналоговым устройствам. Коэффициенты усиления: по току, напряжению, мощности. Входное и выходное сопротивления усилительных каскадов. Коэффициент демпфирования.

36. Коэффициент полезного действия и выходная мощность каскада усиления. Чувствительность усилительных устройств и их полоса пропускания.

37. Нелинейные и линейные искажения сигнала и их оценка. Характеристики усилительных устройств: амплитудно-частотная, фазочастотная, амплитудная и переходная.

38. Обеспечение необходимого режима работы транзисторов по постоянному току. Влияние условий эксплуатации и разброса параметров транзисторов на режим их работы по постоянному току; необходимость стабилизации тока покоя выходной цепи транзистора.

39. Температурная стабилизация режима работы транзисторов по постоянному току с использованием термисторов. Генераторы стабильного тока и их использование для обеспечения стабилизации токов покоя транзисторов.

40. Стабилизация режима работы транзисторов по постоянному току с помощью отрицательной обратной связи.

41. Построение нагрузочных характеристик. Определение параметров рабочего режима.

42. Требования, предъявляемые к каскадам предварительного усиления и особенности их анализа. Усилительные каскады с общим эмиттером и общей базой.

43. Усилительные каскады на полевых транзисторах: с общим истоком, их принципиальные и эквивалентные схемы. Эмиттерный и истоковый повторители.

44. Двухтактные оконечные каскады.. Трансформаторные и бестрансформаторные двухтактные каскады и их расчет. Применение класса работы активного элемента В и АВ. Нелинейные искажения в двухтактных каскадах.

45. Принцип и назначение обратной связи в усилительных устройствах. Основные способы обеспечения обратной связи. Влияние обратной связи на основные показатели и характеристики усилительных устройств.

46. Многокаскадные усилители, охваченные обратной связью; использование критериев устойчивости при расчете этих усилителей.

47. Требования, предъявляемые к усилителям постоянного тока. Усилители постоянного тока прямого усиления. Особенности обеспечения токов покоя в этих усилителях.

48. Причины возникновения и способы уменьшения дрейфа нуля. Усилители постоянного тока с преобразованием сигнала. Принципы построения, основные преимущества и недостатки.

49. Дифференциальный усилительный каскад. Коэффициент усиления по дифференциальному и синфазному сигналам.. Дифференциальные усилительные каскады с повышенным значением коэффициента усиления и входного сопротивления.

50. Интегральные операционные усилители (ОУ) и их классификация. ОУ общего применения, ОУ прецизионные, микромощные ОУ, быстродействующие ОУ.

51. Принципиальные схемы ОУ. Схемотехника входных и выходных каскадов. Основные параметры и характеристики операционных усилителей. Обеспечение устойчивости операционных усилителей, охваченных обратной связью.

52. Операционные и другие усилители – основные элементы устройства аналоговой обработки сигналов. Инвертирующие и неинвертирующие усилители с точным значением коэффициента усиления.

53. Устройства, осуществляющие суммирование, вычитание, дифференцирование, интегрирование и другие операции над сигналом.

54. Активные RC-фильтры и способы их реализации. Реализация активных RC-фильтров с помощью операционных усилителей, охваченных частотно-зависимой обратной связью.

55. Одновходовый транзисторный ключ с общим эмиттером: статические режимы, переходные процессы, время включения и выключения быстродействие, методы повышения быстродействия.

56. Ключи на полевых транзисторах. Ключи на комплементарных транзисторах. Сравнительные характеристики ключей с нелинейной, квазилинейной и активной нагрузкой.

57. Основы алгебры логики и ее основные законы. Логические функции (сложение, умножение, инверсия). Реализация логических функций с помощью электронных схем.

58. Логические элементы и их классификация. Базовые логические элементы цифровых интегральных микросхем. Диодно-транзисторная логика; транзисторно-транзисторная логика.

59. Эмиттерно-связанная логика. Интегральная инжекционная логика.

60. Логические элементы на МДП-транзисторах. Параметры цифровых интегральных логических схем. Основные схемотехнические решения устройств комбинационной электроники.

61. Классификация триггеров по функциональному признаку (синхронные, асинхронные), условные обозначения. Динамические, установочные и управляющие входы асинхронного триггера.. Параметры триггеров.

62. Триггеры на потенциальных логических элементах: с установочными входами (асинхронный RS-триггер, синхронный RS-триггер, D-триггер, T-триггер, MS-триггер, JK-триггер).

63. Ждущий и самовозбуждающийся мультивибратор с коллекторно-базовыми связями: схема, принцип действия, условия работоспособности, переходные процессы формирования временно устойчивого состояния и восстановления заряда на времязадающем конденсаторе.

64. Математические основы анализа электронных схем. Алгоритмы анализа. Пакеты прикладных программ для изображения и анализа электронных схем: «Pspice (Design Lab)”, “MICRO-CAP”. “PCAD (Accel EDA)”, “Orcad» и др. Сравнительная характеристика пакетов, основы входного языка.

65. Тенденции развития технологии электронных приборов и схемотехники аналоговых и цифровых схем.