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.