Przykładowe pytania

• Ćwiczenie 2: Charakterystyka I-U złącza p-n.Diody.

  1. Rodzaje nośników i mechanizmy ich przepływu w złączu p-n.
  2. Model pasmowy złącza p-n bez polaryzacji i dla polaryzacji przewodzenia.
  3. Model pasmowy złącza p-n bez polaryzacji i dla polaryzacji zaporowej.
  4. Co to jest napięcie dyfuzyjne złącza p-n?. Od czego zależy jego wartość?
  5. Wzór Shockley'a. Uproszczenie wzoru dla kierunku zaporowego i przewodzenia.
  6. Rezystancja dynamiczna złącza p-n. Zależność od prądu złącza.
  7. Rezystancja szeregowa złącza p-n. Wyznaczanie doświadczalne.
  8. Współczynnik idealności złącza, n. Wyznaczanie doświadczalne.
  9. Charakterystyka I-U diody Si oraz Ge dla kierunku przewodzenia. Wyjaśnić różnice.
  10. Charakterystyka I-U diody Si oraz Ge dla kierunku zaporowego. Wyjaśnić różnice.

• Ćwiczenie 3: Elementy stabilizacyjne.Dioda Zenera.

  1. Mechanizmy przebicia w złączu p-n spolaryzowanym w kierunku zaporowym.
  2. Zakres pracy ( polaryzacja) diody prostowniczej oraz diody stabilizacyjnej.
  3. Charakterystyka I-U diody stabilizacyjnej. Parametry dopuszczalne i charakterystyczne.
  4. Wpływ temperatury na charakterystykę I-U złącza p-n, w zakresie przebicia.Zdefiniować odpowiedni współczynnik temperaturowy.
  5. Układ pracy stabilizatora w ćwiczeniu, zastosowane przyrządy pomiarowe.
  6. Stabilizator napięcia z diodą Zenera. Zasada działania.
  7. Współczynnik stabilizacji napięcia badanego stabilizatora. Jak mierzymy?
  8. Przebiegi czasowe napięcia na wejściu i wyjściu stabilizatora.
  9. Zasada doboru rezystora szeregowego w układzie stabilizatora.
  10. Rola filtra (kondensatora) w układzie stabilizatora.

• Ćwiczenie 4: Wpływ temperatury na półprzewodnik (termistory) oraz na złącze p-n

  1. Podać ogólną zależność koncentracji n_i w półprzewodniku samoistnym od temperatury oraz rodzaju półprzewodnika.
  2. Półprzewodnik domieszkowany o koncentracji akceptorów N_a. Model pasmowy. Jak wyznaczyć koncentrację dziur i elektronów ?
  3. Półprzewodnik domieszkowany o koncentracji donorów N_d. Model pasmowy.Jak wyznaczyć koncentrację elektronów i dziur?
  4. Wykres konduktywności od temperatury dla półprzewodnika typu-n. Objaśnić zależność.
  5. Podać i objaśnić wzór na konduktywność półprzewodnika samoistnego.
  6. Podać i objaśnić wzór na konduktywność półprzewodnika domieszkowanego w temperaturze pokojowej.
  7. Objaśnić zależność konduktywności półprzewodnika samoistnego od temperatury.
  8. Wpływ temperatury na charakterystykę I-U złącza p-n, dla kierunku zaporowego, przed wystąpieniem przebicia. Podać wartość odpowiedniego współczynnika temperaturowego.
  9. Wpływ temperatury na charakterystykę I-U złącza p-n, dla kierunku przewodzenia.Podać wartość odpowiedniego współczynnika temperaturowego
  10. Omówić zależność zmian rezystancji termistora z temperaturą.

• Ćwiczenie 5: Wpływ oświetlenia na półprzewodnik oraz na złącze p-n

  1. Fotokonduktywność półprzewodnika. Omówić zjawisko. Podać wzór.
  2. Zjawisko fotowoltaiczne w złączu p-n. Omówić.
  3. Charakterystyka I-U fotodiody. Fotoprąd, prąd ciemny - zdefiniować.
  4. Polaryzacja fotodiody w zakresie pracy. Parametry charakterystyczne.
  5. Charakterystyka I-U ogniwa słonecznego w zakresie pracy.
  6. Wyznaczanie punktu pracy ogniwa słonecznego.
  7. Współczynnik wypełnienia FF i sprawność ogniwa słonecznego.
  8. Moc maksymalna i obciążenie optymalne ogniwa słonecznego - wyjaśnić.
  9. Szeregowe i równoległe łączenie ogniw. Oczekiwany rezultat.
  10. Układ do pomiaru charakterystyki I-U ogniwa słonecznego.

• Ćwiczenie 6: Charakterystyki statyczne tranzystora bipolarnego (prądy zerowe, napięcia przebicia)

  1. Model pasmowy tranzystora bipolarnego npn (pnp) bez polaryzacji.
  2. Polaryzacja na WE i WY tranzystora npn (pnp) dla pracy aktywnej w układzie WEmiter.
  3. Polaryzacja na WE i WY tranzystora npn (pnp) dla pracy aktywnej w układzie WBaza.
  4. Zwarciowy współczynnik wzmocnienia prądowego tranzystora. Definicja, wyznaczanie.
  5. Definicje parametrów {h} dla układów WEmiter i WBaza.
  6. Przepływ nośników w tranzystorze npn (pnp) spolaryzowanym dla pracy aktywnej.
  7. Polaryzacja i funkcja złącz tranzystora dla różnych zakresów pracy tranzystora.
  8. Charakterystyki WEJ. i WYJ. tranzystora w układzie OE. Zaznaczyć zakres pracy aktywnej.
  9. Charakterystyki WEJ. i WYJ. tranzystora w układzie OB. Zaznaczyć zakres pracy aktywnej.
  10. Wyznaczanie parametrów małosygnałowych {h} z charakterystyk I-U tranzystora.

• Ćwiczenie 7: Tranzystor bipolarny w układzie wzmacniacza małej częstotliwości

  1. Parametry ograniczające zakres pracy aktywnej tranzystora w układzie WE.
  2. Charakterystyki WYJ. tranzystora WE. Zdefiniować prąd zerowy i napięcie przebicia.
  3. Układ pracy i wzmocnienie prądowe w układzie WE.
  4. Prosta pracy i pkt. pracy dla tranzystora w układzie wzmacniacza WE.
  5. Polaryzacja na WE i WY tranzystora npn (pnp) dla pracy aktywnej w układzie WEmiter.
  6. Zdefiniować elementy czwórnika [h] tranzystora w układzie WE.
  7. Model zastępczy tranzystora dla małych sygnałów zmiennych, małych częstotliwości.
  8. Sterowanie prądowe i napięciowe tranzystora we wzmacniaczu WE.
  9. Dobór rezystorów polaryzujących tranzystor (WE) we wzmacniaczu m.cz.
  10. Zasada stabilizacji punktu pracy we wzmacniaczu WE z rezystorem emiterowym.

• Ćwiczenie 8: Badanie tranzystorów unipolarnych typu JFET, MOSFET

  1. Charakterystyki wyjściowe i przejściowe tranzystora JFET; parametry stałoprądowe.
  2. Budowa struktury i polaryzacja tranzystora JFET z kanałem -n (z kanałem-p).
  3. Model zastępczy tranzystora JFET dla małych sygnałów małych częstotliwości.
  4. Charakterystyki wyjściowe tranzystora MOSFET norm. załączony, kanał-p (kanał-n).
  5. Charakterystyka przejściowa tranzystora MOSFET norm. wyłączony kanał-p (kanał-n).
  6. Budowa struktury i polaryzacja tranzystora MOSFET norm. załączony, kanał-p (kanał-n).
  7. Budowa struktury i polaryzacja tranzystora MOSFET norm. wyłączony, kanał-p (kanał-n).
  8. Układ do pomiaru charakterystyk I-U tranzystora polowego.
  9. Definicje parametrów małosygnałowych tranzystora JFET.
  10. Podstawowy układ polaryzacji tranzystora JFET we wzmacniaczu WS z rezystorem w źródle.

• Ćwiczenie 9: Badanie elementów składowych monolitycznych układów scalonych

  1. Rodzaje izolacji pomiędzy elementami w układzie scalonym monolitycznie.
  2. Objaśnij elementy schematu zastępczego izolacji złączowej w układzie monolitycznym.
  3. Systematyka układów scalonych.
  4. Budowa i typy rezystorów w krzemowym układzie scalonym.
  5. Budowa tranzystora bipolarnego npn w krzemowym układzie scalonym.
  6. Rodzaje tranzystorów pnp w układach monolitycznych.
  7. Wyznaczanie rezystancji szeregowej rzeczywistego złącza p-n.
  8. Obliczanie pojemności złącza p-n.
  9. Zasada pomiaru temperatury za pomocą złącza p-n.
  10. Maksymalna moc rozpraszania elementów półprzewodnikowych.