МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра радиотехники и радиотелекоммуникационных
систем
ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ
Методические указания и контрольные задания
для студентов-заочников, по специальности 20.13.00
«Эксплуатация транспортного радиооборудования»
Мурманск
Составитель – Фокин Олег Петрович, старший преподаватель кафедры радиотехнических и телекоммуникационных систем Мурманского государственного технического университета.
Методические указания и контрольные задания
для студентов-заочников рассмотрены и одобрены на заседании кафедры 07.05.99, протокол №8.
Рецензенты:
Зав. каф. РТКС, профессор, д. ф. - м. н. М.В. Успенский.
И.о. зав. сектором ПГИ, к. ф. - м. н. А.А. Боголюбов.
ОБЩИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Основная цель изучения данной дисциплины – научить грамотно разбираться в многообразии современной элементной базе; подготовить к технически правильному использованию этих приборов в радиооборудовании; привить навыки моделирования электронных приборов для систем автоматического проектирования.
При изучении дисциплины «Электронные приборы» студент самостоятельно прорабатывает темы в соответствии с методическими указаниями, выполняет контрольную работу и проделывает девять лабораторных работ. Контрольная работа состоит из восьми задач. Номер варианта контрольной работы выбирается по таблице №1.
Таблица №1
| № ВАРИАНТА | № ЗАДАЧИ | |||||||
Примечание: № варианта - последняя цифра зачетки студента.
Контрольная работа может быть оформлена в тетради на 12 листов или на листах формата А 4. Рисунки выполняются аккуратно по линейке простым карандашом.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ«ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ».
ВВЕДЕНИЕ
Цели и задачи дисциплины «Электронные приборы». Краткая история развития электроники. Классификация электронных приборов. Литература:./2/, гл.1.
ЧАСТЬ 1. ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ
Тема 1.1 Общие характеристики электронных ламп
Основные определения. Принцип действия электронных ламп. Основные характеристики и параметры. Электронная эмиссия, катоды электронных ламп.
Аноды, сетки, их разновидности, назначение и устройство.
Литература:/1/,гл.1.3,1.4;/2/,8.1,9.1
Тема 1.2 Двухэлектродные лампы (диоды)
Распределения потенциала в диоде. Вольт-амперные характеристики (ВАХ) диода. Закон степени трёх вторых для диода. Параметры диода. Особенности диодов различного назначения.
Литература:/1/,гл.2;/2/,гл.8.
Тема 1.3 Трехэлектродные лампы (триоды)
Распределение потенциала в триоде. Закон степени трех вторых для триода. Вольт-амперные характеристики (ВАХ) триода. Закон степени трёх вторых для диода. Параметры триода. Внутреннее уравнение триода.
Междуэлектродные ёмкости триода, их влияние на его работу. Основные типы триодов.
Литература:/1/,гл.3;/2/,гл.9.
Тема 1.4 Четырёхэлектродные лампы (тетроды)
Устройство и основные физические свойства тетрода, его
преимущество перед триодом. Вольт-амперные характеристики (ВАХ) тетрода. Параметры тетрода. Динатронный эффект в тетродах и методы его устранения. Лучевые тетроды.
Литература:/1/,гл.4;/2/,гл.10.1.
Тема 1.5 Пятиэлектродные лампы (пентоды)
Устранение динатронного эффекта. Распределение электрического потенциала. Вольт-амперные характеристики (ВАХ) пентода. Параметры пентода. Междуэлектродные ёмкости пентода, их влияние на его работу. Основные типы пентодов.
Литература: /1/,гл.4;/2/,гл.10.2.
Тема 1.6 Комбинированные и специальные лампы
Многосеточные лампы (гептоды), их особенности, характеристики и применение.
Комбинированные лампы (двойные триоды, тетроды и др.), их особенности и применение.
Особенности конструкции и работы мощных электронных ламп.
Литература: /1/,гл.4.5,4.6,4.7;/2/,гл.10.4,10.5.
ЧАСТЬ 2. ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВЫЕ И ИОННЫЕ ПРИБОРЫ
Тема 2.1. Электроннолучевые приборы
Устройство, принцип работы электроннолучевых приборов (ЭЛТ), их общие характеристики. Способы фокусировки электронного потока, электронные пушки. Способы отклонения луча и отклоняющие системы ЭЛТ. Экраны ЭЛТ различного назначения.
Основные типы ЭЛТ и их применение в судовой радиоаппаратуре.
Литература:/1/,гл.7;/2/,гл.13.
Тема 2.2. Ионные (газоразрядные) приборы
Физические процессы при прохождении электрического тока через разреженный газ, виды газового разряда. Приборы дугового разряда. Приборы тлеющего разряда. Газоразрядные индикаторные приборы.
Литература:/1/,гл.8;/2/,гл.11.
ЧАСТЬ 3. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
Тема 3.1 Физические основы работы полупроводниковых приборов.
Общие сведения о полупроводниковых приборах (ПП). Основные свойства полупроводников. Электронно-дырочные переходы. Свойства электронно-дырочных переходов.
Литература:/1/,гл.9 и 10;/2/,гл.12.
Тема 3.2 Полупроводниковые диоды
Устройство и работа полупроводникового диода. ВАХ диодов. Параметры диодов и их определение по ВАХ. Зависимость характеристик и параметров диодов от температуры. Эквивалентные схемы полупроводниковых диодов.
Различные типы полупроводниковых диодов, особенности применения в судовой радиоаппаратуре.
Литература:/1/,гл.11;/2/,гл.3.
Тема 3.3 Биполярные транзисторы
Устройство и физические процессы в полупроводниковых приборах с двумя переходами (p-n-p и n-p-n). Природа токов в транзисторе, их соотношение. Статические ВАХ транзисторов, их зависимость от температуры. Различные схемы включения транзисторов, их параметра.
Транзистор как линейный четырехполюсник. Дифференциальные параметры транзистора, системы Y-Z-H –параметров и связь между ними. Определение параметров по ВАХ. Эквивалентные схемы замещения для различных систем параметров. Физические эквивалентные схемы замещения. Особенности биполярных транзисторов различного назначения (низкочастотных, высокочастотных, большой мощности).
Литература:/1/,гл.12;/2/,гл.4,5,6.1.
Тема 3.4 Полевые транзисторы
Устройство и принцип действия полевых транзисторов, их отличие от биполярных. Полевые транзисторы с управляющим переходом, их характеристики, параметры, эквивалентная схема. Схемы включения полевых транзисторов. Полевые транзисторы с индуцированными и встроенными каналами, их ВАХ, параметры, эквивалентные схемы. Особенности МДП -транзисторов, их применение.
Литература:/1/,гл.13;/2/,гл.7.
Тема 3.5. Тиристоры
Устройство и принцип действия четырехслойных структур (p-n-p-n). Разновидности тиристоров, их ВАХ параметры, применение.
Тема 3.6. Шумы в полупроводниковых приборах
Физическая природа шумов в полупроводниковых приборах. Дробовые и тепловые шумы, шумы генерации и рекомбенации, шумы токораспределения. Шумовые характеристики диодов и транзисторов, коэффициент шума, шумовые эквивалентные схемы диодов и транзисторов.
Литература: /1/,гл.16.1;/2/, гл.5.5 и 7.1.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ
1.2 Электронная эмиссия. Катоды
1.Концетрация электронов в некотором металле составляет 
. Определить максимальное значение энергии для любого электронов в этом образце при 0 0 К (уровень Ферми).
2. Концентрация электронов в металлическом образце составляет 
.Определить работу выхода,
если энергия, необходимая для удаления электрона из металла на бесконечно большое расстояние, 
Wа=60 эв.
3.Максимальня скорость электрона в вольфрамовом катоде равна 
. До какой величины должна быть повышена скорость электрона, для того
чтобы он был в состоянии выйти из металла.
4. Какая доля электронов эмиттируемых с поверхности металла, имеет нормальную составляющую скорости выше средней.
5. Рассчитать среднюю начальную энергию электрона в эв при вылете из катода, нагретого до температуры Т=24000К.
6. Анодное напряжение диода равна – 0.5 В. С какой начальной энергией должны выходить электроны из катода, чтобы достичь анода:
а) Если пренебречь контактной разностью потенциалов;
б) Если принять, что катод и анод имеют работу выхода соответственно 1.5 и 2.7 эв.
7. На сколько электрон-вольт должна измениться работа выхода материала катода, для того чтобы ток эмиссии этого катода при температуре Т= 24000 К уменьшился на 10%.
8. Какова работа выхода из металла, если повышение температуры нити накала, сделанной из этого металла от 20000до 20010К увеличивает ток эмиссии в электронной лампе на 1%.
9. При какой напряженности электрической поверхности вольфрамового катода работа выхода уменьшится на 3%. Температура катода Т=24000К.
10. Рассчитать и построить график зависимости тока эмиссии вольфрамового катода от температуры в интервале 20000до26000К. Катод изготовлен из проволоки диаметром 0.5 мм эффективной длинной 80 мм.
1.2 Диоды
11.Начертить потенциальные диаграммы диода при анодном напряжении Ua=0 и трех различных напряжений накала. Объяснить полученные диаграммы.
12. Начертить потенциальные диаграммы диода при разрыве цепи анода для трех различных значений напряжения накала. Объяснить полученные диаграммы.
13. Определить анодный ток диода цилиндрической конструкции, если диаметр анода da=2см, диметр катода dк=4мм, эффективная длина анода la=3.5см, анодное напряжение Ua=550В. Привести рисунок диода.
14. Диод цилиндрической конструкции имеет следующие размеры электродов: da=1см, диметр катода dк=0.16мм, эффективная длина анода la=1.8см. При рабочей температуре ток эмиссии этого диода Iэ=40ma. Чему равен анодный ток если:
а)Ua=50В;
б)Ua=100В;
Предполагается, что в режиме объемного заряда выполняется закон
степени 3/2.
15. Изобразить и объяснить анодные характеристики для двух диодов, отличающихся только:
а) диаметром анодов;
б) материалами катодов.
16. В плоскопараллельном диоде, работающем в режиме объёмного заряда, действующая поверхность анода П=6см2, расстояние оси от катода до анода ra=2см. Раcсчитать параметры диода S, Ri и R0 при анодном напряжении Ua=50В.
Предполагается, что в режиме объемного заряда выполняется закон степени 3/2.
17. Некоторый диод имеет вольтамперную характеристику записываемую следующим выражением 
, где 
-анодный ток (ma), 
-анодное напряжение (В). Определить аналитически R0 при Ua=1.4;7;10;30 В;
в тех же точках Ri и объяснить причину расхождения;построить вольтамперную характеристику определить из неё R0 и Ri графически.
18. Привесит вывод закона степени 3/2 для диода. Объяснить работу диода в режиме объёмного заряда.
19. Определить анодный ток диода цилиндрической конструкции, если диаметр анода da=3см, диметр катода dк=3мм, эффективная длина анода la=2.5см, анодное напряжение Ua=400В.
20. Уравнение анодного тока диода 
, найти анодный ток, крутизну характеристики S, сопротивление постоянному току R0 и внутреннее сопротивление диода Ri для случаев когда анодное напряжение равно 4 и 25 В
1.3 Триоды
21.Определить действующее напряжение в триоде при трех значениях отрицательного напряжения на сетке (-1;-2;-3 В), если анодное напряжение 100В, прямая проницаемость D=0.03. Пояснить от каких факторов зависит величина прямой проницаемости.
Указание: действующее напряжение триода Ud рассчитывается по формуле
DR- обратная проницаемость.
22. Рассчитать и построить семейство анодных характеристик триода плоской конструкции, соответствующих напряжениям управляющей сетки Uc, равным 0;-2;-4;-6 В. Известно, что площадь действующей поверхности анода П=4см2, расстояние между сеткой и катодом rc-k=0.2см, расстояние катодом и анодом
rа-к=0.5см. Прямая проницаемость лампы D=0.05.
Указание: Для нахождения анодного тока при отрицательных напряжениях на сетке можно воспользоваться приближенной формулой:
Используя эту формулу,вначале следует построить характеристику Ik=f(Ua), при Uc=0. Затем эту характеристику следует сместить вправо на величину Uc/D в соответствии с заданными значениями сеточного напряжения.
23. Изменение анодного тока 
получаем в триоде либо изменением в аноде либо анодного напряжения 
, либо изменением сеточного напряжения DUc=1.25B. Определить крутизну характеристики S, внутреннее сопротивление Ri, коэффициент усиления m.
24. Коэффициент усиления триода m=50, если изменить напряжение сетки Uc на 2 B, поддерживая анодное напряжение постоянным, то анодный ток изменится на 10ma. На сколько вольт нужно изменить анодное напряжение, поддерживая сеточное напряжение постоянным, чтобы анодный ток изменился на 20 ma.
25. На основе приведенных ниже данных найти приблизительное значение параметров триода
| Iama | 4.6 | |||
| Uc B | -3 | -3 | -2 | -2 |
| UaB |
26. Уравнение анодного тока триода: 
, определить внутреннее сопротивление триода, крутизну характеристики в рабочей точке Uc= -10 B и
Ua=200 В.
27. Вольтамперная характеристика некоторого триода определяется следующим выражением:
(ma). Требуется определить величину параметров лампы, S, R i , m при анодном напряжении Ua =300B и напряжении сетки Uc=-4 В.
28. Триод имеет следующие параметры S=4ma/B , m=36 при анодном напряжении Ua=150B и напряжении на сетке Uc=-3 В, анодный ток Ia=3ma. На сколько нужно изменить напряжение сетки, чтобы при постоянном анодном напряжении анодный ток увеличился вдвое? На сколько нужно изменить анодное напряжение, чтобы при постоянном сеточном напряжении анодный ток достиг исходного значения?
29. Известно, что при анодном напряжении 200В триод запирается при сеточном напряжении –8В. Определить внутреннее сопротивление, если крутизна составляет 2ma/B.
30. Коэффициент усиления триода 30. При каком анодном напряжении появится анодный ток, если напряжение сетки - 8 В.
1.4 Многосеточные лампы
31. Тетрод имеет прямую проницаемость первой сетки 0.05 и проницаемость второй 0.02. Пользуясь приближенной формулой найдите его напряжение запирания по первой сетке, если анодное напряжение Ua0=250 В и напряжение экранирующей сетки 100 В.
32. В чем сущность динатронного эффекта в триоде? Как он влияет на форму анодных характеристик и на эксплуатационные качества лампы.
33. Напряжение на экранирующую сетку подается через гасящий резистор 50 кОм от источника анодного питания 240 В. Определить напряжение экранирующей сетки, если ток экранирующей сетки 3 ma.
34. Почему введение экранирующей сетки позволяет уменьшить проходную ёмкость лампы? Каким образом нужно включить тетрод, чтобы вторая сетка играла роль экранирующей.
35. Как изменится ход характеристик тетрода, если на поверхность экранирующей сетки будет оказано воздействие, увеличивающее вторичную эмиссию с поверхности экранирующей сетки? Проиллюстрируйте это графиками.
36. Тетрод работает в усилительном каскаде. Постоянная составляющая анодного напряжения 200В, постоянная составляющая напряжения экранирующей сетки 100В. На сетку подается сигнал амплитудой 3В. Коэффициент усиления 40. Будет ли динатронный эффект в этом каскаде. Поясните полученный результат.
37. Как осуществляется двойное управление пентодом? В каком режиме при этом должен работать пентод? Каковы недостатки пентода с двойным управлением.
38. Какие причины вызывают появление собственных шумов в в электронных лампах? Каков частотный спектр флуктуаций анодного тока, вызванный шумами.
39. Напишите уравнение основных шумовых параметров лампы и поясните физический смысл каждого из них. Каков порядок величин?
40. Даны две лампы (триод, пентод), имеющие одинаковые величины крутизны 4.5ma/B и анодного тока 7ma. Вычислить эквивалентное сопротивление внутриламповых шумов, если ток экранирующей сетки пентода 2 ma. Объясните различие полученных результатов.
2. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
2.1 Полупроводниковые диоды
41.Имеется сплавной кремниевый p-n переход с концентрацией донорной примеси в 1000 раз большей чем акцепторной, причем на каждые 108 атомов кремния приходится один атом акцепторной примеси. Определить контактную разность потенциалов при температуре 300 и 500 0К. Концентрация атомов N и ионизированных атомов ni принять равными соответственно 5 1022 и 1010 см –3.
42. Рассчитать и построить ВАХ (вольтамперная характеристика) идеального p-n перехода при температуре 3000К, если обратный ток насыщения 10 ma. Расчеты провести в интервале напряжений от 0 до –10 через 1В, и от 0 до 0.2 через 0.05В.
43. Рассчитать и построить ВАХ диода при условии что диод имеет оммическое сопротивление p-n области равное 25 Ом, если Т=3000К, обратный ток насыщения 10 ma. Расчеты провести в интервале напряжений от 0 до –10 через 1В, и от 0 до 0.2 через 0.05В.
44. В идеальном p-n переходе при Т=3000К прямое напряжение 0.1 В вызывает определенный ток носителей заряда. При каком напряжении этот ток увеличится в 2 раза.
45. Найти барьерную емкость германиевого p-n перехода, если удельное сопротивление p- области 3.5 Ом см, контактная разность потенциалов 0.35 В. Приложенное обратное напряжение 5 В, площадь поперечного сечения 1 мм2.
46. Определить диффузионную ёмкость германиевого диода при Т= 3000К, обратный ток насыщения 10 ma., диффузионная длина 0.1 см, коэффициент диффузии электронов 93см2/с.
47. При Т= 3000К обратный ток насыщения германиевого перехода 30ma.. Найти дифференциальное сопротивление p-n перехода при прямом и обратном напряжениях равных 0.2 В.
48. Полупроводниковый диод имеет параметры Rпр=40Ом, Rобр=0.4 МОм,С=80пф.Определить на какой частоте ёмкостное сопротивление станет равно Rобр и в следствии этого произойдет заметное увеличение обратного тока.
49. Для стабилизации напряжения в схеме подобрать по справочнику полупроводниковый стабилитрон и рассчитать сопротивление ограничительного резистора, если сопротивление нагрузки 500 Ом. Необходимое напряжение стабилизации 10В. Напряжение источника питания 16 В.
50. Определить предельную рабочую частоту и добротность, а также диапазон перекрытия по ёмкости варикапа, максимальное напряжение которого 80В, номинальная ёмкость 28пф при напряжении 4В, коэффициент n=4, а индуктивность ввода и контактов Ls=1mГн.
2.2 Полупроводниковые биполярные транзисторы
51. Транзистор тип p-n-p включен по схеме ОБ (общая база). Напряжение эмиттер – база 0.7 В, напряжение коллектор – база 15В. Определить напряжение коллектор – эмиттер.
52. В транзисторе n-p-n избыточная концентрация электронов в эмиттерном переходе равна 1022м-3. Определить градиент концентрации электронов в базе если эффективная ширина базы 6 10-5 м.
53. Определить ток коллектора в транзисторе n-p-n при 3000К, если известно что градиент концентрации электронов в базе равен 0.2 1025 м –4, подвижность электронов 0.39 м2/в 
с, площадь перехода 0.5 10-6м2.
54. Выразить параметрh12 б в схеме ОБ, через h- параметры транзистора в схеме ОЭ (общий эмиттер).
55. Выразить параметрh11 б в схеме ОБ, через h- параметры транзистора в схеме ОЭ (общий эмиттер).
56. Выразить параметрh21 б в схеме ОБ, через h- параметры транзистора в схеме ОЭ (общий эмиттер).
57. Выразить параметрh22 б в схеме ОБ, через h- параметры транзистора в схеме ОЭ (общий эмиттер).
58. Нарисуйте входные характеристики биполярных транзисторов p-n-p и n-p-n в схемах ОБ, ОЭ и ОК (общий коллектор). Объясните отличие этих ВАХ.
59. Нарисуйте выходные характеристики биполярных транзисторов p-n-p и n-p-n в схемах ОБ,ОЭ и ОК (общий коллектор). Объясните отличие этих ВАХ.
60. Используя семейство произвольных входных и выходных характеристик транзистора для схемы ОЭ, постройте характеристики для схемы ОК.
2.3. Четырехслойные полупроводниковые приборы. Особые виды полупроводниковых приборов
61. Начертите вольт-амперную характеристику p-n-p-n перехода объясните её ход. Работа динистора в цепи переменного тока.
62. Изобразите ВАХ тиристора. объясните её ход. Работа тиристора в цепи переменного тока. Приведите схему замещения тиристора биполярными транзисторами и поясните работу схемы замещения.
63. Изобразите структуру симистора и его ВАХ, поясните ход ВАХ. Работа симистора в цепи переменного тока.
64. Начертите схему обозначения, структуру и ВАХ однопереходного транзистора. Объясните работу транзистора и ход ВАХ.
65. Начертите схему обозначения, структуру и ВАХ лавинного транзистора. Объясните работу транзистора и ход ВАХ.
66. Назовите основные виды шумов транзистора и привидите выражения, по которым они рассчитываются.
67. Как определяется коэффициент шума.
68. Как рассчитать коэффициент шума транзистора по эквивалентной схеме транзистора.
69. Сравните шумовые свойства биполярных, полевых транзисторов и электронных ламп.
70. Применение динисторов, тиристоров и симисторов. Привидите упрощеные схемы управления данными приборами.
2.4.Полевые танзисторы
71.Определить ширину канала полевого транзистора с управляющим каналом n- типа, если Uотс=5В, подвижность электронов 0.15 м2/В с, удельное сопротивление материала 4.76 10-2 Ом м, относительная диэлектрическая проницаемость кремния 12.
72. Полевой транзистор с управляющим n- каналом имеет максимальный ток стока 5ma, напряжение отсечки 2.5 В. Найти максимальную крутизну полевого транзистора.
73. Изобразить стокозатворные характеристики полевых транзисторов с управляющим каналом n- типа у которых S1>S2>S3. Докажите правильность полученных результатов.
74. Изобразить стокозатворные характеристики полевых транзисторов с управляющим каналом n- типа у которых m1>m2>m3. Докажите правильность полученных результатов.
75. Изобразите структуру, схему обозначения и стокозатворную характеристику полевого транзистора с индуцированным каналом при различных напряжениях на стоке. Поясните, как определяются основные параметры по этим характеристикам.
76. Изобразите структуры, схемы обозначения и стокозатворные характеристики полевых транзисторов со встроенным каналом различных типов проводимости. Поясните, как определяются основные параметры по этим характеристикам.
77. Изобразите структуры, схемы обозначения и стоковые характеристики полевых транзисторов с индуцированным каналом p типа при различных напряжениях на затворе. Поясните ход этих характеристик.
78. Изобразите структуры, схемы обозначения и стоковые характеристики полевых транзисторов с индуцированным каналом p типа при различных напряжениях на затворе. Поясните ход этих характеристик.
79. Изобразите схему замещения полевого транзистора с управляющим каналом n- типа. Дайте определение всем элементам этой схемы. Приведите формулы для определения всех элементов этой схемы.
80. Объясните и покажите влияние температуры на ход вольтамперных характеристик полевого транзистора. Что такое термостабильная точка?
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Некоторые физические постоянные.
1.
 |
Постоянная Планка
2.
 |
Постоянная Больцмана
3. Масса электрона 
4. Заряд электрона 
5. Диаметр электрона 
6. Диэлектрическая проницаемость свободного пространства 
7. Магнитная проницаемость свободного пространства 
8. Масса протона 
 |
Рис. 1. График для определения коэффициента 
(тема «Электровакуумные приборы).
Приложение 2
Постоянные термоэлектронной эмиссии:
| Материал катода | А, a/см2град2 | 
| 
|
| Вольфрам | 4.52 | ||
| Торий на вольфраме | 2.63 | ||
| Торий на карбиде | 1.15 *10-2 | 1.49 | |
| Окись бария на Вольфраме | 0.01 | 1.0 |
Приложение 3
Свойства германия и кремния:
| Свойства | Ge | Si |
| Плотность,г/см Атомный вес Плотность атомов, см-3 Относительная диэлектрическая проницаемость Ширина запрещенной зоны, эв(Т=00К) эв (Т =3000К) Эффективная масса(m/m0) Электронов Дырок Подвижность электронов см2/в*сек Дырок см2/в*сек Собственная концентрация носителей,00,см-3 Собственное удельное сопротивление ом*см (Т=2930К) Коэффициент диффузии электронов, см2/сек Дырок, см2/сек | 5.32 72.6 4.4*1022 0.785 0.72 0.12 0.28 2.5*1013 | 2.33 28.1 5*1022 1.21 1.12 0.26 0.49 1010 2*105 |
Приложение 4
Пересчет параметров четырехполюсника.
| Z | Y | H | A | |
| Z | Z11 Z12 Z22 Z22 | Y22/DY -Y12/DY -Y21/DY Y11/DY | DH/H22 H12/H22 -H21/H22 1/H22 | A11/A22 DA/A21 1/A21 A22/A21 |
| Y | Z11/DZ Z12/DZ Z22/DZ Z22/DZ | Y11 Y12 Y21 Y22 | 1/H11 -H12/H11 H21/H11 DH/H11 | A22/A12 -DA/A12 -1/A12 A11/A12 |
| H | DZ/ Z22 Z12/Z22 -Z21/Z22 1/Z22 | 1/Y11 -Y12/Y11 Y21/Y11 DY/Y11 | H11 H12 H21 H22 | A12/A22 DA/A22 -1/A22 A21/A22 |
| А | Z11/Z21 DZ/Z21 1/Z21 Z22/Z21 | -Y22/Y21 -1/Y21 -DY/Y21 -Y11/Y21 | -DH/H21 -H11/H21 -H22/H21 -1/H21 | A11 A12 A21 A22 |
DZ=Z11*Z22-Z12*Z21, DY=Y11*Y22-Y12*Y21
DH=H11*H22-H12*H21, DA=A11*A22-A12*A21 (определители матрицы)
Связь между H – параметрами в различных схемах включения:
H11э= H11б/(1-Н21б)
H11к= H11э
H11б= Н11э/(1+ Н21э)
Н12э= (H11б* Н22б/1+ Н21б) - Н12б
Н12к=1
Н12б=(H11э* Н22э/(1+ Н21э)) - Н12э
Н21э=- Н21б /(1- Н21б)
Н21к = Н21э+1
Н21б= - Н21э/(1+ Н21э)
Н22э=Н22б/(1-Н21б)
Н22к=Н22э
Н22б=Н22э/(1+Н21э)
Приложение 5
ПРИМЕРЫРЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО ЭЛЕКТРОННЫМ ПРИБОРАМ:
1. Концентрация электронов в некотором металле составляет . Определить максимальное значение энергии для любого электронов в этом образце при 0 0 К (уровень Ферми).
Решение: 
 |
2. Вольтамперная характеристика некоторого триода определяется следующим выражением:
ma. Требуется определить величину параметров лампы, S, Ri, m при анодном напряжении Ua =300B и напряжении сетки Uc=-4 В.
Решение: 
А. Крутизна 
Б. коэффициент усиления 
75
С. внутреннее сопротивление лампы 
=52 (кОм).
3. Имеется сплавной германиевый p-n переход с концентрацией донорной примеси в 1000 раз большей чем акцепторной, причем на каждые 108 атомов кремния приходится один атом акцепторной примеси. Определить контактную разность потенциалов при температуре 300 0К. Концентрация атомов N и ионизированных атомов ni принять равными соответственно 4.4*1022 и 2.5*1013 см –3.
Решение:
Определим концентрацию акцепторных атомов: 
концентрация атомов доноров 
Контактная разность потенциалов
=0,0258ln(4.4*1017 4,4*1014/(2.5*1013)2=0.33 (В)
Ответ: 0.33 В
4. Установите связь между z- параметрами и y-параметрами транзистора:
Решение:
 |
Уравнения для системы Z - параметров таковы:
 |
Уравнения для системы Y-параметров таковы:
Переход от одной системы параметров к другой удобно осуществлять с помощью определителей.Решая уравнения первой системы относительно
I1 и I2 получаем
Сопоставляя коэффициенты перед U1 и U2 из уравнений второй системы с соответствующими коэффициентами из уравнения первой системы, выведем искомые соотношения:
 |
Рекомендуемая литература по дисциплине «Электронные приборы»:
1. В.Н. Дулин. Электронные приборы: учебник для вузов. - Изд. 3-е.М.:Энергия,1977. – 424 с.
2. 2. В.А. Батушев Электронные приборы: учебник для студентов обучающихся по направлению «Радиотехника». – Изд. 2-е.М., Высш.шк., 1980 –383с.
3. Ю.А. Кацман. Электронные лампы, теория, основы расчета и проектирования. М. Высшая школа. 1979 г. 401 с.
4. Ю.Г. Татьянченко. Полупроводниковые приборы: учебно-методическое пособие. 1989 г.. 155 с.
5. Ю.Д. Денискин.Электронные приборы: учебное пособие. -М., Энергия, 1980 г.. 280 с.
6. В.Н. Дулин. Полупроводниковые приборы: учебное пособие- Энергия. 1977 г. 424 с.
7. К.М. Брежнева. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник. 1981 г. 656 с.
8. Г.И. Изъюрова. Расчет электронных схем: учебное пособие. - М, Высшая школа. 1987 г.. 335 с.
9. В.С Ковальчук. Судовая радиоэлектроника: учебное пособие. - М. Транспорт. 1977г.. 344 с.
10.. В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев. Электроника: учебное пособие. – М.,1991 г.. 621 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ОБЩИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ………………………………………………………………..4
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ
ДИСЦИПЛИНЫ«ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ»………………………………………………………………..-
ЧАСТЬ 1. ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ……………………………………………………………………4
ЧАСТЬ 2. ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВЫЕ И ИОННЫЕ ПРИБОРЫ…………………………………………………………………5
ЧАСТЬ 3. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ…………………………………………………………………5
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА……………………………………………… -
ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ………………………………………………………………...7
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ………………………………..12
ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………. …16
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА…………………………..………21
.