- Stahuj zápisky z přednášek a ostatní studijní materiály
- Zapisuj si jen kvalitní vyučující (obsáhlá databáze referencí)
- Nastav si své předměty a buď stále v obraze
- Zapoj se svojí aktivitou do soutěže o ceny
- Založ si svůj profil, aby tě tví spolužáci mohli najít
- Najdi své přátele podle místa kde bydlíš nebo školy kterou studuješ
- Diskutuj ve skupinách o tématech, které tě zajímají
Studijní materiály
Hromadně přidat materiály
!!!!:::::!!!!!SKUTEČNÉ OTÁZKY NA BESO!!!!:::::!!!!!
BESO - Elektronické součástky
Hodnocení materiálu:
Popisek: +ROKY KDY PADLY
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiál● a) Stručně vysvětlete pojem doba života nosičů. Jakých hodnot nabývá u běžných polovodičů? b)
Jak ovlivňuje struktura polovodiče její velikost? c) Které parametry polovodičové diody a
bipolárního tranzistoru doba života ovlivňuje? /(2004, 2005, 2006)
a) Je to střední doba existence nosičů od generace do okamžiku rekombinace. U běžných polovodičů nabývá hodnoty kolem
10-6 s , u velmi čistých krystalů 10-3 s.
b) U polovodičů se strukturními poruchami nebo úmyslně zavedenými rekombinačními centry může klesnout k 10-9 s.
c) U polovodičové diody ovlivňuje rychlost rozepnutí (odstranění náboje akumulovaného v kvazineutrálních oblastech přechodu) a velikost závěrného proud. U bipolárního tranzistoru je důležitá rekombinace v bázi – při zavedení rekombinačních center se zrychluje rozepnutí ovšem za cenu podstatného zmenšení proudového zesilovacího činitele a zvětšení zbytkových proudů tranzistoru.
● a) Stručně vysvětlete rozdíl mezi tranzistorem FET s trvalým kanálem a tranzistorem FET
s indukovaným kanálem b) Nakreslete jejich převodní charakteristiky c) Pro oba typy nakreslete
schéma pro nastavení pracovního bodu v oblasti saturace. /(2004, 2005, 2006)
b) převodní charakteristiky
- tranzistor s trvalým kanálem
V izolaci hradla se mohou vyskytnout poruchy, které zachycují elektrony – v materiálu hradla je zabudovaný náboj. Pokud je náboj zabudovaný v izolaci hradla takový, že jsou pro zajištění nábojové rovnováhy k izolaci hradla přitaženy i minoritní nosiče existuje v tranzistoru vodivý kanál i bez napětí přiloženého na elektrodu G. Napětím UGS můžeme potom vodivost kanálu zvětšovat i zmenšovat. Trvalý kanál může vzniknout a) záměrně pro určitý typ tranzistoru b) při chybě ve výrobním procesu c) při programování pamětí typu EPROM, EEPROM atd.
- tranzistor s indukovaným kanálem
Pro vytvoření kanálu je zapotřebí obohatit oblast pod hradlem minoritními nosiči tak, aby vznikla inverzní vrstva propojující oblast S a D. Při zvyšování UGS dojde nejprve k odpuzení majoritních nosičů – náboj na hradle bude v rovnováze s ionizovanými atomy příměsí v blízkosti hradla. Při překročení určitého napětí je náboj na hradle takový, že pro jeho kompenzaci musí být k izolaci hradla přitaženy i minoritní nosiče ze substrátu. V tomto okamžiku vzniká inverzní vrstva = kanál = vodivé propojení oblastí S a D.
● a) Jak určíme dynamický odpor emitoru bipolárního tranzistoru? b) Jaká je jeho souvislost se
vstupním odporem v zapojení SE? /(2005, 2006)
Závislost proudu přechodem BE na napětí UEB je exponenciální, dynamický odpor určíme obdobně jako u polovodičové diody rE = UT / IE. Vstupní odpor tranzistoru v zapojení SE je v oblasti nízkých kmitočtů roven diferenciálnímu odporu báze rB = UT / IB, tedy rB = (beta+1) rE.
● a) Jak je průrazné napětí kolektoru BT v zapojení SE a SC závislé na obvodovém zapojení
tranzistoru? b) Jak lze průrazné napětí kolektoru BT v zapojení SE a SC zvýšit? /(2004, 2006)
Zbytkový proud přechodu CB (ICB0) může protékat bází do emitoru - zvětší se potenciál přechodu BE, zvětší se proud přechodu BE (emise) a následně se zvětší proud kolektoru. Při větším proudu kolektoru se zvýší pravděpodobnost lavinového průrazu přechodu CB.
● Uveďte nejdůležitější podmínky pro optimální funkci struktury bipolárního tranzistoru.
/(2005, 2006)
Šířka báze - mnohem menší než střední difúzní délka nosičů (podmínka tranzistorového jevu). Nosiče injekované z emitoru jsou pak zachyceny přechodem BC.
Koncentrace příměsí v emitoru - mnohem větší než v bázi (emitorový proud je tvořen převážně nosiči z emitoru). Kontakt báze - co nejdále od přechodu (zachycení co nejmenšího množství nosičů z emitoru).
Plocha kolektoru - co největší (účinné odsávání nosičů přechodem BC v závěrném směru).
● a) Definujte bariérovou kapacitu přechodu PN b) Jak závisí její velikost na konstrukci diody? c)
Jak závisí její velikost na pracovním bodě diody? /(2004, 2006)
Barierová kapacita diody je vytvořena dvojvrstvou prostorového náboje v depletiční vrstvě. Převažuje v závěrném směru.
Například u spínacích diod způsobuje svody v rozepnutém stavu (parazitní vlastnosti). U tranzistoru může způsobovat opožděné rozepnutí. Je závislá na ploše přechodu, koncentraci Na a Nd a na velikosti přiloženého napětí.
● Dva zcela shodné křemíkové tranzistory NPN se liší pouze koncentrací příměsí (Nc1 > Nc2) v kolektoru a) Které parametry budou u obou tranzistorů odlišné? b) Jak se budou odlišovat jejich výstupní charakteristiky? /(2006)
(Depletiční oblast se při zavěrné polarizaci kolektorového přechodu začne rozšiřovat do Báze, jenž zmenší jeho efektivní šířku. Z toho vyplývá, že tranzistor z větší koncentrací Nc nám při stejné hodnotě závěrné polarizace více zmenší efektivní šířku báze. Proto tenhle tranzistor bude mít větší proudové zesílení. )
Tranzistor s menší koncentraci příměsí v kolektoru (T2) bude mít větší závěrné napětí, přechod BC bude rozšířen směrem do kolektoru - bude zde větší efektivní šířka báze a menší proudový zesilovací činitel beta. Při zvýšení napětí UCE se přechod BC bude rozšiřovat více do kolektoru, vliv Earlyho jevu bude nevýrazný a beta se bude měnit velmi málo. V případě T1 bude přechod více rozšířen do báze, bude zde menší efektivní šířka báze, větší hodnota beta i vliv Earlyho jevu – vzrůst hodnoty beta při zvýšení UCE (vějířové rozevření charakteristik).
● a) Vysvětlete princip elektrolytických kondenzátorů b) V jakých oblastech se elektrolytické
kondenzátory používají a ve kterých nepoužívají a proč? /(2005, 2006)
Katoda je tvořena vodivým elektrolytem. Anoda je tvořena čistou Al fólií na které je vrstvička Al2O3 (oxid hlinitý), tato vrstvička je dielektrikum. Pokud kondenzátor není dlouhou dobu pod napětím C se zmenší. Do jisté úrovně se dá zase obnovit připojením ss napětí.
Jeho výhodou je vysoká měrná kapacita, nevýhodou naopak to, že nesmí být přepólován a obvykle snese oproti jiným typům jen velmi nízké napětí.
(Od klasických kondenzátoru se liší elektrolytický kondenzátor tím, že jednu elektrodu (katodu) nevytvorí kovový polep, ale vodivý elektrolyt. Elektrolyt bývá ve forme pasty, kapalný nebo suchý. Prívod k nemu tvorí bud katodová fólie (u hliníkových kondenzátoru) nebo kovový obal ci grafitový povlak u kondenzátoru tantalových. Dielektrikum tvorí oxidová vrstva, která se vytvorí anodickou oxidací anodové elektrody pusobením elektrického proudu, je-li
Elektroda obklopena vhodným elektrolytem. Duležitou funkcí elektrolytu je (krome zabezpecení kontaktu s dielektrikem ze strany katody) také regenerace oxidové vrstvy (je zdrojem potrebného kyslíku). Anodová elektroda je bud z hliníkové nebo tantalové fólie. Její povrch je pred oxidací zvláštním postupem leptán, takže se dosahuje nekolikanásobného zvetšení povrchu. Anodová a katodová fólie jsou od sebe oddeleny speciálním papírem velké nasáklivosti, který slouží jako zásobník elektrolytu, a dále zabranuje zkratu mezi anodou a katodou a zarucuje i nutnou napetovou pevnost.)
● a) Načrtněte uspořádání fotonásobiče b) Stručně vysvětlete jeho činnost c) Vlastnosti, použítí
/(2005, 2006)
()
Fotonásobič (zkratka PMT = photomultiplier) je citlivý detektor schopný zachytit i velmi slabé optické signály. Fotony jsou nejdříve na vstupu scintilátorem přeměněny na elektrony. Ty jsou urychlovány napětím mezi jednotlivými elektrodami (tzv. dynodami). Dopad urychlených elektronů na dynodu vyvolává emisi většího počtu elektronů (tzv. sekundární emise), jejímž výsledkem je znásobení počtu elektronů. Po sérii zesílení proud elektronů dopadá na anodu. Celkové zesílení může v některých případech dosáhnout až 108, což umožňuje pomocí fotonásobiče detekovat i jednotlivé fotony.
● Vysvětlete význam rekombinace: a) U rychlých součástek b) U luminiscenčních diod LED c) na
povrchu polovodiče. /(2006)
(nejsem si tim jisty)
a) přímá (mezipásová) rekombinace, tj. přímý přestup elektronu z vodivostního do valenčního pásu, elektron ztrácí ionizační energii naráz (zářivá, nezářivá, nárazová) (vysoký stupeň rekombinace (doba života až 1 ns)
b) nepřímá (postupná) rekombinace, uskutečňuje se přes hladiny defektů nebo příměsí (zářivá, nezářivá, nárazová)
c) povrchová rekombinace, nepřímá rekombinace, která nastane u povrchu polovodiče (díky tomu, že je krystyalová mříž u povrchu méně pravidelná (např. nečistoty), probíhá zde intenzivnější rekombinace)
● a) Co jsou polovodiče nevlastní b) Proč je používáme c) Jakým způsobem se vyrábějí /(2005)
a) Nevlastní polovodiče vznikají zavedením příměsí pětimocných (N) nebo trojmocných (P) atomů do struktury polovodiče. Pětimocné atomy elektrony snadno uvolňují, trojmocné je snadno vážou, takže za běžných teplot je koncentrace takto vzniklých nosičů určena koncentraci příměsí a je v poměrně velkém rozsahu teplot na teplotě nezávislá (str. 39 - 40 ).
b) Interakcí oblastí P a N vzniká polovodičový přechod, který je základním prvkem většiny elektronických součástek.
c) Klasická technologie zavádění příměsí je difúze, modernější iontová implantace a depozice z plynné fáze.
● Uveďte alespoň jednu nevýhodu při spínání těmito součástkami: a) Bipolární tranzistor, b)
Tranzistor FET, c) Tranzistor IGBT, d) Tyristor, e) Triak /(2005)
Bipolární tranzistor: Při spínání vzniká v tranzistoru ztrátový výkon, a to především při "přechodu" pracovního bodu přes aktivní oblast, kdy okamžitý ztrátový výkon může dosáhnout relativně značných hodnot.( zbytkový proud (výkon na sér. rezistoru i při zavřeném tr.))
Tranzistor FET: nevydrží namáhání spínáním velkých hodnot napětí či proudu třeba jako tyristor
Tranzistor IGBT: Rychlost vypínání je nižší než rychlost zapínání, neboť vysoké hodnoty du/dt při vypínání vedou ke vzniku posuvných proudů, které mohou ovlivnit již zmíněnou parazitní tyristorovou strukturu, a může dojít k nežádoucímu sepnutí součástky. Tenhle jev se dá eliminovat konstrukcí výkonové součástky tak, aby odpor zařazený v sérii s řídicí elektrodou byl při zapínání nižší než při vypínání. (úbytek UCE 0,7V i pro malé pr
Vloženo: 25.05.2010
Velikost: 443,50 kB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Copyright 2024 unium.cz