Файл: Rozrakhunkovo_grafichna_robota.docx

Міністерство освіти і науки

Сумський державний університет

Методичні вказівки та Завдання

до виконання розрахунково-графічних робіт

з дисципліни "Твердотільна електроніка"

для студентів спеціальностей

"Електронні системи", "Електронні прилади та пристрої",

"Фізична та біомедична електроніка"

усіх форм навчання

Суми

Сумський державний університет

2015

Методичні вказівки та завдання до виконання розрахунково-графічних робіт з дисципліни «Твердотільна електроніка» / укладачі Кобяков О.М., Опанасюк А.С. Суми: Сумський державний університет, 2015. - 64 с.

Кафедра електроніки і комп’ютерної техніки

Зміст

С.

1 Загальні методичні вказівки 4

2 Список літератури 6

3 Робоча програма та методичні вказівки

до розділів дисципліни 8

3.1 Елементи фізики напівпровідників та процеси у переходах метал – діелектрик - напівпровідник,

електронно-діркових гомо- і гетеропереходах 8

3.2 Напівпровідникові діоди 14

3.3 Біполярні транзистори 16

3.4 Польові транзистори 23

3.5 Тиристори 27

3.6 Лавинно-прольотні діоди та діоди Ганна 30

3.7 Оптоелектронні напівпровідникові прилади 33

3.8 Основи мікроелектроніки 38

4. Розрахунково-графічні роботи та методичні

вказівки до їх виконання 40

4.1 Розрахунково-графічна робота 1 41

4.2 Розрахунково-графічна робота 2 52

5 Довідниковий мінімум 60

1. Загальні методичні вказівки

Навчальна дисципліна «Твердотільна електроніка» належить до циклу професійної та практичної підготовки нормативної частини освітньо-професійної програми навчання студентів за спеціальностями «Фізична та біомедична електроніка» 8.05080102, «Електронні прилади і пристрої» 8.05080201, «Електронні системи» 8.05080202 усіх форм навчання. Метою вивчення дисципліни є формування у студентів знань в області функціонування напівпровідникових приладів та особливостей їхнього застосування в електронних схемах.

У результаті вивчення дисципліни студенти повинні:

- отримати знання про основні твердотільні елементи електронної апаратури;

- розширити свій науково-технічний кругозір в області електронної техніки;

- придбати знання, необхідні інженеру, що займається експлуатацією пристроїв і систем електроніки.

Після засвоєння матеріалу навчальної дисципліни студент повинен:

ЗНАТИ:

– фізичні принципи роботи приладів твердотільної електроніки що являються основою їх функціонування;

– параметри і характеристики різних напівпровідникових приладів і елементів інтегральних мікросхем, необхідні для забезпечення їх штатних режимів роботи;

- особливості експлуатації та можливі застосування основних приладів електроніки;

- типові аналогові та цифрові схемотехнічні рішення.

ВОЛОДІТИ:

– інформацією про області застосування і перспективи розвитку приладів і пристроїв твердотільної електроніки і мікроелектроніки;

– методами дослідження вольт-амперних характеристик (ВАХ) та інших параметрів і характеристик приладів твердотільної електроніки;

ВМІТИ:

- забезпечувати штатні режими роботи електронних приладів;

- експериментально знімати основні характеристики і визначати параметри напівпровідникових приладів;

- представляти основні активні прилади твердотільної електроніки у вигляді еквівалентних схем та електричних моделей;

- аналізувати роботу електронних схем;

- застосовувати прилади твердотільної електроніки для реалізації схемних рішень;

- створювати на основі типових рішень та універсальних схем нові схемотехнічні продукти.

Дисципліна «Твердотільна електроніка» вивчається студентами усіх форм навчання на 2-3 курсах (4-5 семестри). Робоча програма передбачає викладання 60-годиного лекційного курсу, проведення практичних занять, а також виконання студентами лабораторних робіт у рамках лабораторного практикуму. Крім того, студентам протягом кожного семестру пропонується виконати по одній розрахунково-графічній роботі (РГР), які містять теоретичні питання за темами курсу, а також розрахункову частину.

Робоча програма дисципліни передбачає вивчення студентами елементів фізики напівпровідників, процесів що відбуваються у переходах метал-діелектрик-напівпровідник (МДН), гомо- та гетеропереходах, особливостей роботи напівпровідникових діодів, біполярних транзисторів, польових транзисторів, тиристорів, цілого ряду оптоелектронних приладів, а також вивчення деяких питань фізики мікроелектронних приладів.

На лекціях викладаються основні питання тем робочої програми, спираючись на які студент за допомогою методичних вказівок, рекомендованої літератури та лекційного курсу самостійно вивчає всі питання розділу.

У процесі вивчення розділів дисципліни рекомендується скласти стислий конспект, звертаючи основну увагу на фізичні процеси у приладах в статистичному та динамічному режимі їх роботи. Виведення не основних формул можна опустити, але обов’язково потрібно знати початкові умови отримання та фізичну сутність цих формул. Після вивчення кожної теми студент повинен вміти відповісти на усі запитання самоконтролю. Якщо у процесі вивчення деяких тем, при відповідях на запитання самоконтролю чи при виконанні контрольних робіт виникають ускладнення, рекомендується в усній чи письмовій формі звернутись за поясненнями та консультацією до провідного викладача, що викладає відповідний курс.

Вивчення розділів робочої програми слід здійснювати за допомогою рекомендованої літератури, посилання на яку наведені після методичних вказівок до кожного розділу з вказівкою сторінок. Проте можна використовувати й інші літературні джерела, якщо глибина і обсяг матеріалу у них відповідає вимогам навчальної програми.

2. Список літератури Основна навчальна література

1. Курс лекцій з дисципліни «Твердотільна електроніка» / А.І. Новгородцев, О.А. Борисенко, О.М. Кобяков та ін. - Суми: Вид-во СумДУ, 2008. – 205 с.

2. Епифанов Г.И., Мома Ю.А. Твердотельная электроника / Г.И. Епифанов, Ю.А. Мома. – Москва: Высшая школа, 1986. – 304 с.

3. Фізичні основи електронної техніки / З.Ю. Готра, І.Є. Лопатинський, Б.А. Лукіянець та ін. – Львів: Бескид Біт, 2004. – 880 с.

4. Дружинін А.О. Твердотільна електроніка. Фізичні основи і властивості напівпровідникових приладів: навч. посіб. / А.О. Дружинін. - Львів: Львівська політехніка, 2009. - 332 с.

5. Медведенко Б.І. Напівпровідникові прилади: підручник / Л.Д. Васильєва, Б.І. Медведенко, Ю.І. Якименко. – Київ: Кондор, 2008. - 388 с.

6. Гуртов В.А. Твердотельная єлектроника: учеб. пос. / В.А. Гуртов. - 2-е изд., испр. и доп. - Москва: Изд-во ПетрГУ, 2005. - 492 с.

7. Троян П.Е. Твердотельная єлектроника: учеб. пос. / П.Е. Троян. - Томск: Томский государственній ун-т систем упр. и радиоєлектроники, 2006. - 321 с.

8. Зи С. Физика полупроводниковіх приборов, Т.2 / С. Зи - Москва: Мир, 1984. - 456 с.

Додаткова рекомендована література

1. Соболев В.Д. Физические основы электронной техники / В.Д. Соболев. – Москва: Высшая школа, 1979. – 448 c.

2. Фридрихов С. А. Физические основы электронной техники / С. А. Фридрихов, С. М. Мовнин. – Москва: Высшая школа, 1982. – 608 c.

3. Герасимов С.М. Физические основы электронной техники / С.М. Герасимов, М. В. Белоус, В.А. Москалюк. – Київ: Вища школа, 1981. – 368 c.

4. Россадо Л. Физическая электроника и микроэлектроника / Л. Россадо – Москва: Высшая школа, 1991. – 351 с.

5. Викулин И.М. Физика полупроводниковых приборов / И.М. Викулин, В.И. Стафеев. – Москва: Радио и связь, 1990. – 296 с.

6. Пасынков В.В. Полупроводниковые приборы / В.В. Пасынков, Л.К. Чиркин. – Москва: Высшая школа, 1987. – 479 с.

7. Тугов Н.М. Полупроводниковые приборы / Н.М. Тугов, Б.А. Глебов, Н.А. Чариков. – Москва: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.

8. Осадчук В.С. Напівпровідникові діоди / В.С. Осадчук, О.В. Осадчук. – Вінниця: ВДТУ, 2002. – 162 с.

9. Осадчук В.С. Транзистори / В.С. Осадчук, О.В. Осадчук. – Вінниця: ВДТУ, 2003. – 207 с.

10. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники / И.П. Степаненко. –Москва:Лаборатория базовых знаний, 2003.–496 с.