电子工艺第1章 习题答案
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第一章1.集成电路:通过一系列特定的加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件,按照一定的电路互连,“集成”在一块半导体单晶片(如Si、GaAs)上,封装在一个外壳内,执行特定电路或系统功能。
集成电路发展的五个时代及晶体管数目:小规模集成电路(小于100个)、中规模集成电路(100~999)、大规模集成电路(1000~99999)、超大规模集成电路(超过10万)、甚大规模集成电路(1000万左右)。
2、硅片制备(Wafer preparation)、硅片制造(Wafer fabrication)硅片测试/拣选(Wafer test/sort)、装配与封装(Assembly and packaging)、终测(Final test)。
3、半导体发展方向:提高性能、提高可靠性、降低价格。
摩尔定律:硅集成电路按照4年为一代,每代的芯片集成度要翻两番、工艺线宽约缩小30%,IC工作速度提高1.5倍等发展规律发展。
4、特征尺寸也叫关键尺寸,集成电路中半导体器件能够加工的最小尺寸。
5、more moore定律:芯片特征尺寸的不断缩小。
从几何学角度指的是为了提高密度、性能和可靠性在晶圆水平和垂直方向上的特征尺寸的继续缩小,more than moore定律:指的是用各种方法给最终用户提供附加价值,不一定要缩小特征尺寸,如从系统组件级向3D集成或精确的封装级(SiP)或芯片级(SoC)转移。
6、High-K:高介电系数;low-K:低介电系数;Fabless:无晶圆厂;Fablite:轻晶片厂;IDM:Integrated Device Manufactory集成器件制造商;Foundry:专业代工厂;Chipless:无晶片1、原因:更大直径硅片,更多的芯片,单个芯片成本减少;更大直径硅片,硅片边缘芯片减小,成品率提高;提高设备的重复利用率。
硅片尺寸变化:2寸(50mm)-4寸(100mm)-5寸(125mm)-6寸(150mm)-8寸(200mm)-12寸(300mm)-18寸(450mm).2、物理尺寸、平整度、微粗糙度、氧含量、晶体缺陷、颗粒、体电阻率。
电⼦电路基础习题册参考答案第⼀章电⼦电路基础习题册参考答案(第三版)全国中等职业技术第⼀章常⽤半导体器件§1-1 晶体⼆极管⼀、填空题1、物质按导电能⼒的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三⼤类,最常⽤的半导体材料是硅和锗。
2、根据在纯净的半导体中掺⼊的杂质元素不同,可形成N 型半导体和P 型半导体。
3、纯净半导体⼜称本征半导体,其内部空⽳和⾃由电⼦数相等。
N型半导体⼜称电⼦型半导体,其内部少数载流⼦是空⽳;P 型半导体⼜称空⽳型半导体,其内部少数载流⼦是电⼦。
4、晶体⼆极管具有单向导电性,即加正向电压时,⼆极管导通,加反向电压时,⼆极管截⽌。
⼀般硅⼆极管的开启电压约为0.5 V,锗⼆极管的开启电压约为0.1 V;⼆极管导通后,⼀般硅⼆极管的正向压降约为0.7 V,锗⼆极管的正向压降约为0.3 V。
5.锗⼆极管开启电压⼩,通常⽤于检波电路,硅⼆极管反向电流⼩,在整流电路及电⼯设备中常使⽤硅⼆极管。
6.稳压⼆极管⼯作于反向击穿区,稳压⼆极管的动态电阻越⼩,其稳压性能好。
7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防⽌反向击穿电流超过极限值⽽发⽣热击穿损坏稳压管。
8⼆极管按制造⼯艺不同,分为点接触型、⾯接触型和平⾯型。
9、⼆极管按⽤途不同可分为普通⼆极管、整流⼆极管、稳压⼆极管、开关、热敏、发光和光电⼆极管等⼆极管。
10、⼆极管的主要参数有最⼤整流电流、最⾼反向⼯作电压、反向饱和电流和最⾼⼯作频率。
11、稳压⼆极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。
12、图1-1-1所⽰电路中,⼆极管V1、V2均为硅管,当开关S与M 相接时,A点的电位为⽆法确定V,当开关S与N相接时,A点的电位为0 V.13图1-1-2所⽰电路中,⼆极管均为理想⼆极管,当开关S打开时,A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为0 V,流过电阻的电流为2mA 。
14、图1-1-3所⽰电路中,⼆极管是理想器件,则流过⼆极管V1的电流为0.25mA ,流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。
第一章课后习题参考答案2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性?吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系?答:电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性;电磁机构使衔铁释放(复位)的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。
电磁机构欲使衔铁吸合,在整个吸合过程中,吸力都必须大于反力。
反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。
3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后,在工作中会出现什么现象?为什么?答:在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声,甚至使铁芯松散得到现象。
原因是:电磁机构在工作中,衔铁始终受到反力Fr的作用。
由于交流磁通过零时吸力也为零,吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。
磁通过零后吸力增大,当吸力大于反力时衔铁又被吸合。
这样,在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零,如此周而复始,使衔铁产生强烈的振动并发出噪声,甚至使铁芯松散。
5、接触器的作用是什么?根据结构特征如何区分交、直流接触器?答:接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。
交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成,而且它的激磁线圈设有骨架,使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型,这样有利于铁芯和线圈的散热。
直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成,而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型,且不设线圈骨架,使线圈与铁芯直接接触,易于散热。
8、热继电器在电路中的作用是什么?带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合?答:热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计,可以实现三相电动机的过载保护。
三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器;Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。
9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。
答:热继电器在电路中起过载保护的作用,它利用的是双金属片的热膨胀原理,并且它的动作有一定的延迟性;熔断器在电路中起短路保护的作用,它利用的是熔丝的热熔断原理,它的动作具有瞬时性。
模电练习题2021-第1章试题及答案1. 纯净的半导体称为本征半导体。
[判断题]对错(正确答案)2. 自由电子带负电,空穴带正电。
[判断题]对(正确答案)错3. 自由电子是载流子,空穴不是。
[判断题]对错(正确答案)4. 本征半导体导电性能很差。
[判断题]对(正确答案)错5. 在半导体内部,只有自由电子是载流子。
[判断题]对错(正确答案)6. 在 P 型半导体中,空穴浓度大于自由电子浓度。
[判断题]对(正确答案)错7. P 型半导体带正电,N 型半导体带负电。
[判断题]对错(正确答案)8. 在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于杂质浓度。
[判断题]对(正确答案)错9. 与多数载流子相比,少数载流子的浓度受温度影响大。
[判断题]对(正确答案)错10. 因电场作用所产生的运动称为扩散运动。
[判断题]对错(正确答案)11. PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。
[判断题]对(正确答案)错12. 在 PN 结中,P 区的电势比 N 区高。
[判断题]对错(正确答案)13. 当 PN 结外加反向电压时,扩散电流大于漂移电流。
[判断题]对错(正确答案)14. PN 结具有单向导电性,施加正向电压时处于导通,施加反向电压时处于截止,其导通电流的方向由 P 区流向 N 区。
[判断题]对(正确答案)错15. 在 PN 结形成过程中,空穴的扩散运动方向是从 P 区到 N 区。
[判断题]对(正确答案)错16. 漂移运动方向是从 N 区到 P 区。
[判断题]对(正确答案)错17. PN 结形成后,参与扩散运动的载流子数量大于参与漂移运动的载流子数量。
[判断题]对错(正确答案)18. PN 结外加正向电压变化时,结电容近似为扩散电容。
[判断题]对(正确答案)错19. PN 结的单向导电性与外加电压频率无关。
[判断题]对错(正确答案)20. 结电容是常量。
[判断题]对错(正确答案)21. 本征半导体在温度升高后() [单选题]自由电子和空穴数目都不变自由电子和空穴数目都增加且增量相同(正确答案)22. 在杂质半导体中,温度变化时,() [单选题]载流子的数目变化(正确答案)少子与多子变化的数目不相同少子与多子浓度的变化相同23. N 型半导体中多数载流子是() [单选题]空穴自由电子(正确答案)24. 内部自由电子数量和空穴数量相等的半导体是() [单选题] P 型半导体N 型半导体本征半导体(正确答案)25. 下列半导体材料热敏特性突出的是() [单选题]本征半导体(正确答案)P 型半导体N 型半导体26. 半导体获得广泛应用的原因是() [单选题]半导体的电阻介于导体与绝缘体之间半导体可以制作成非常纯净的晶体半导体可以通过掺杂工艺制成 N 型半导体和 P 型半导体半导体具有热敏性、光敏性和特殊的掺杂特性(正确答案)27. 本征半导体中,自由电子和空穴的数目() [单选题]相等(正确答案)自由电子比空穴的数目多自由电子比空穴的数目少28. P 型半导体的空穴数目多于自由电子,则 P 型半导体呈现的电性为() [单选题]负电正电电中性(正确答案)29. PN 结加正向电压时,空间电荷区将() [单选题]变窄(正确答案)基本不变变宽30. 当 PN 结达到动态平衡时,参与扩散运动的载流子数目()漂移运动的载流子数目。
电子电路基础习题册参考答案免费提供(第三版)全国中等职业技术第一章常用半导体器件§1-1 晶体二极管一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类,最常用的半导体材料是硅和锗。
2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同,可形成N 型半导体和P 型半导体。
3、纯净半导体又称本征半导体,其内部空穴和自由电子数相等。
N型半导体又称电子型半导体,其内部少数载流子是空穴;P型半导体又称空穴型半导体,其内部少数载流子是电子。
4、晶体二极管具有单向导电性,即加正向电压时,二极管导通,加反向电压时,二极管截止。
一般硅二极管的开启电压约为0.5 V,锗二极管的开启电压约为0.1 V;二极管导通后,一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。
5.锗二极管开启电压小,通常用于检波电路,硅二极管反向电流小,在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。
6.稳压二极管工作于反向击穿区,稳压二极管的动态电阻越小,其稳压性能好。
7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。
8二极管按制造工艺不同,分为点接触型、面接触型和平面型。
9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。
10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。
11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。
12、图1-1-1所示电路中,二极管V1、V2均为硅管,当开关S与M相接时,A点的电位为无法确定V,当开关S与N相接时,A点的电位为0 V.13图1-1-2所示电路中,二极管均为理想二极管,当开关S打开时,A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为0 V,流过电阻的电流为2mA 。
14、图1-1-3所示电路中,二极管是理想器件,则流过二极管V1的电流为0.25mA ,流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。
电子工艺知识习题第一章常用电子元器件及其检测一、填空题1、在电路中,电阻主要作用有,,。
2、电阻型号的命名由4个部分组成第一部分是,第二部分是,第三部分是,第四部分是。
3、电阻的主要性能参数有,,。
4、102J的电阻阻值为,允许的误差为。
5、756K的电阻阻值为,允许的误差为。
6、在电路中,电容的主要作用有,,,,,。
7、电容的主要性能参数有,,。
8、电容103表示的容量为,电容100表示的容量为。
9、电容47nJ100表示的电容量为,误差,耐压值为。
10、电容333表示的容量为,电容229表示的容量为。
11、在电路中,电感的主要作用有,,。
12、电感的主要性能参数有,,,。
13、二极管的最大特点是,在电路中其主要作用有,,,,。
14、电路器件外壳标有2AP9的符号,其含义是2DZ6的符号,其含义是。
15、电路器件外壳标有2CZ10的符号,其含义是,2DW6的符号,其含义是。
16、电路器件外壳标有3DG120的符号其含义是,3AD50的符号,其含义是。
17、用四色环标注出电阻6.8KΩ±10%的色码为,用五色环标注出电阻2.0KΩ±5%的色码为。
18、电阻的色标排列次序为“橙白黄金”则其对应的阻值为,电阻的色标排列次序为“棕蓝黑棕红”则其对应的阻值为。
二、简答题19、怎样判断变压器的好坏?20、怎样用万用表判断二极管的好坏及极性?21、怎样判断三极管的好坏?三、论述题22、如何判断较大容量的电容是否出现断路、击穿及漏电故障?第一章常用电子元器件及其检测参考答案一、填空题1、分压,分流,能量转换。
2、主称,材料,分类,序号。
3、标称阻值与允许误差,额定功率,温度系数。
4、1KΩ,±5%。
5、75MΩ,±10%。
6、耦合,旁路,隔直,滤波,移相,延时。
7、标称容量与允许偏差,电容的额定工作电压与击穿电压,绝缘电阻。
8、0.01uF ,100PF。
9、47nF,±5%,100V。
电子电路基础习题册参考答案(第三版)全国中等职业技术第一章常用半导体器件§1-1 晶体二极管一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类,最常用的半导体材料是硅和锗。
2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同,可形成N 型半导体和P 型半导体。
3、纯净半导体又称本征半导体,其内部空穴和自由电子数相等。
N型半导体又称电子型半导体,其内部少数载流子是空穴;P型半导体又称空穴型半导体,其内部少数载流子是电子。
4、晶体二极管具有单向导电性,即加正向电压时,二极管导通,加反向电压时,二极管截止。
一般硅二极管的开启电压约为0.5 V,锗二极管的开启电压约为0.1 V;二极管导通后,一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。
5.锗二极管开启电压小,通常用于检波电路,硅二极管反向电流小,在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。
6.稳压二极管工作于反向击穿区,稳压二极管的动态电阻越小,其稳压性能好。
7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。
8二极管按制造工艺不同,分为点接触型、面接触型和平面型。
9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。
10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。
11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。
12、图1-1-1所示电路中,二极管V1、V2均为硅管,当开关S与M 相接时,A点的电位为无法确定V,当开关S与N相接时,A点的电位为0 V.13图1-1-2所示电路中,二极管均为理想二极管,当开关S打开时,A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为0 V,流过电阻的电流为2mA 。
14、图1-1-3所示电路中,二极管是理想器件,则流过二极管V1的电流为0.25mA ,流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。
电子电路基础习题册参考答案免费提供(第三版)全国中等职业技术第一章常用半导体器件§1-1 晶体二极管一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类,最常用的半导体材料是硅和锗。
2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同,可形成N 型半导体和P 型半导体。
3、纯净半导体又称本征半导体,其内部空穴和自由电子数相等。
N型半导体又称电子型半导体,其内部少数载流子是空穴;P型半导体又称空穴型半导体,其内部少数载流子是电子。
4、晶体二极管具有单向导电性,即加正向电压时,二极管导通,加反向电压时,二极管截止。
一般硅二极管的开启电压约为0.5 V,锗二极管的开启电压约为0.1 V;二极管导通后,一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。
5.锗二极管开启电压小,通常用于检波电路,硅二极管反向电流小,在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。
6.稳压二极管工作于反向击穿区,稳压二极管的动态电阻越小,其稳压性能好。
7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。
8二极管按制造工艺不同,分为点接触型、面接触型和平面型。
9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。
10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。
11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。
12、图1-1-1所示电路中,二极管V1、V2均为硅管,当开关S与M 相接时,A点的电位为无法确定V,当开关S与N相接时,A点的电位为0 V.13图1-1-2所示电路中,二极管均为理想二极管,当开关S打开时,A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为0 V,流过电阻的电流为2mA 。
14、图1-1-3所示电路中,二极管是理想器件,则流过二极管V1的电流为0.25mA ,流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。
电子电路基础习题册参考答案(第三版)全国中等职业技术第一章常用半导体器件§1-1 晶体二极管一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类,最常用的半导体材料是硅和锗。
2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同,可形成N 型半导体和P 型半导体。
3、纯净半导体又称本征半导体,其内部空穴和自由电子数相等。
N型半导体又称电子型半导体,其内部少数载流子是空穴;P型半导体又称空穴型半导体,其内部少数载流子是电子。
4、晶体二极管具有单向导电性,即加正向电压时,二极管导通,加反向电压时,二极管截止。
一般硅二极管的开启电压约为0.5 V,锗二极管的开启电压约为0.1 V;二极管导通后,一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。
5.锗二极管开启电压小,通常用于检波电路,硅二极管反向电流小,在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。
6.稳压二极管工作于反向击穿区,稳压二极管的动态电阻越小,其稳压性能好。
7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。
8二极管按制造工艺不同,分为点接触型、面接触型和平面型。
9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。
10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。
11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。
12、图1-1-1所示电路中,二极管V1、V2均为硅管,当开关S与M相接时,A点的电位为无法确定V,当开关S与N相接时,A点的电位为0 V.13图1-1-2所示电路中,二极管均为理想二极管,当开关S打开时,A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为0 V,流过电阻的电流为2mA 。
14、图1-1-3所示电路中,二极管是理想器件,则流过二极管V1的电流为0.25mA ,流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。
第一章电力电子器件1.1 使晶闸管导通的条件是什么?答:使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正相阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。
或者U AK >0且U GK>01.2 维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?答:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流。
1.3 图1-43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,各波形的电流最大值均为I m ,试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I1、I2、I3。
解:a) I d1=Im2717.0)122(2Im)(sinIm214≈+=⎰πωπππtI1=Im4767.021432Im)()sin(Im2142≈+=⎰πϖπππwtdtb) I d2=Im5434.0)122(2Im)(sinIm14=+=⎰wtd tππϖπI2=Im6741.021432Im2)()sin(Im142≈+=⎰πϖπππwtdtc) I d3=⎰=2Im41)(Im21πωπtdI3=Im21)(Im2122=⎰tdωππ1.4.上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶阐管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少?这时,相应的电流最大值I m1、I m2、I m3各为多少?解:额定电流I T(AV)=100A的晶闸管,允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知a) I m135.3294767.0≈≈I A, I d1≈0.2717I m1≈89.48A b) I m2,90.2326741.0A I ≈≈ I d2A I m 56.1265434.02≈≈ c) I m3=2I=314I d3=5.78413=m I1.5.GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能? 答:GTO 和普通晶阐管同为PNPN 结构,由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2,分别具有共基极电流增益1α和2α,由普通晶阐管的分析可得,121=+αα是器件临界导通的条件。
《EDA技术实用教程(第五版)》课后习题及答案1 习题1-1EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系?FPGA在ASIC设计中有什么用途?P3~4EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系?答:利用EDA 技术进行电子系统设计的最后目标是完成专用集成电路ASIC的设计和实现;FPGA和CPLD是实现这一途径的主流器件。
FPGA和CPLD的应用是EDA技术有机融合软硬件电子设计技术、SoC(片上系统)和ASIC设计,以及对自动设计与自动实现最典型的诠释。
FPGA在ASIC设计中有什么用途?答:FPGA和CPLD通常也被称为可编程专用IC,或可编程ASIC。
FPGA实现ASIC设计的现场可编程器件。
1-2 与软件描述语言相比,VHDL有什么特点? P4~6答:编译器将软件程序翻译成基于某种特定CPU的机器代码,这种代码仅限于这种CPU而不能移植,并且机器代码不代表硬件结构,更不能改变CPU的硬件结构,只能被动地为其特定的硬件电路结构所利用。
综合器将VHDL程序转化的目标是底层的电路结构网表文件,这种满足VHDL设计程序功能描述的电路结构,不依赖于任何特定硬件环境;具有相对独立性。
综合器在将VHDL(硬件描述语言)表达的电路功能转化成具体的电路结构网表过程中,具有明显的能动性和创造性,它不是机械的一一对应式的“翻译”,而是根据设计库、工艺库以及预先设置的各类约束条件,选择最优的方式完成电路结构的设计。
l-3什么是综合?有哪些类型?综合在电子设计自动化中的地位是什么?P6什么是综合? 答:在电子设计领域中综合的概念可以表示为:将用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的便于具体实现的模块组合装配的过程。
有哪些类型?答:(1)从自然语言转换到VHDL语言算法表示,即自然语言综合。
(2)从算法表示转换到寄存器传输级(RegisterTransport Level,RTL),即从行为域到结构域的综合,即行为综合。
第一章 常用半导体器件1.1 在晶体管放大电路中,测得晶体管的各个电极的电位如图1.1所示,该晶体管的类型是[ ]A.NPN 型硅管B.PNP 型硅管 C.NPN 型锗管 图D. PNP 型锗管 1.3V b1.2 某三极管各个电极的对地电位如图1-2所示,可判断其工作状态是[ ]A. 饱和B. 放大C. 截止 图1.2D. 已损坏1.3 在如图1.3所示电路中,当电源V=5V 时,测得I=1mA 。
若把电源电压调整到V=10V ,则电流的大小将是 [ ]A.I=2mAB.I<2mAC.I>2mAD.不能确定图1.31.4 在如图1-7所示电路中电源V=5V 不变。
当温度为20O C 时测得二极管的电压U D =0.7V 。
当温度上生到为40O C 时,则U D 的大小将是[ ]A.仍等于0.7VB.大于0.7VC. 小于0.7VD.不能确定图1.41.5 在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于 [ ]A.温度B.掺杂工艺C.杂质浓度D.晶体缺陷1.6 对于同一个晶体管而言,反向电流最小的是 [ ]A.I CBOB.I CESC.I CERD.I CEO1.7二极管的主要特性是 [ ]A.放大特性B.恒温特性C.单向导电特性D.恒流特性1.8 温度升高时,晶体管的反向饱和电流ICBO将[ ]A.增大B.减少C.不变D.不能确定1.9 下列选项中,不属三极管的参数是[ ]A.电流放大系数βB.最大整流电流IFC.集电极最大允许电流ICM D.集电极最大允许耗散功率PCM1.10 温度升高时,三极管的β值将A.增大B.减少C.不变D.不能确定1.11 在N型半导体中,多数载流子是[ ]A. 电子B. 空穴C.离子D. 杂质1.12 下面哪一种情况二极管的单向导电性好[ ]A.正向电阻小反向电阻大B. 正向电阻大反向电阻小C.正向电阻反向电阻都小D. 正向电阻反向电阻都大1.13 在如图1.13所示电路中,设二极管的正向压降可以忽略不计,反向饱和电流为0.1 mA, 反向击穿电压为25V且击穿后基本不随电流而变化,这时电路中的电流I等于[ ]A. 0.1 mAB. 2.5mAC. 5mAD. 15 mA图 1.131.14 在P型半导体中,多数载流子是[ ]A. 电子B. 空穴C.离子D. 杂质1.15 下列对场效应管的描述中,不正确的是[ ]A 场效应管具有输入电阻高,热稳定性好等优点;B 场效应管的两种主要类型是MOSFET和JFET;C 场效应管工作时多子、少子均参与导电;D 场效应管可以构成共源、共栅、共漏这几种基本类型的放大器。
第1章pn结二极管一、填空题1、双极型晶体管(BJT)、晶闸管2、整流、检波、开关、振荡、发光、检测光3、耗尽4、xn = [ 2εsε0 Vbi / (q N D) ]1/25、R=qI S/kT6、自建电场,零,少7、Cj = [ qεN A N D / ( N A + N D ) ]1/2 ( Vbi –V )-1/2耗尽层;增大;减少;非线性8、掺杂浓度、内建电势、杂质浓度9、410、电中性的,小注入、耗尽层、复合中心11、单向、扩散、反向饱和12、增加、升高、降低13、扩散、产生、复合14、加速、扩散系数、减小、减小15、Gd + jωCd、少、扩散、扩散电导、扩散电容16、扩散电容Cd、增大、ωτ、大、小、低17、rd =qI F/kT,串联电阻、低18、截止19、越长,越多20、开启(导通)、关断、低、高21、a)减短少数载流子寿命;b)减短基区的长度;c)在线路上, 使IF 减小, 使IR增大;d)彻底避免电荷存储22、隧道击穿、雪崩击穿23、量子隧穿效应、掺杂浓度势垒区中的电场、势垒高度、势垒厚度24、低、窄25、隧道、雪崩、隧道、雪崩26、热载流子、M→∞、雪崩倍增渡越时间、雪崩倍增光电27、隧道、简并28、多29、热发射、扩散、大、低、多30、半导体高掺杂或(和)选取低势垒的M-S接触。
二、简答题1、示意画出(在热平衡时)n – i - n+结的电场的分布图和能带图;2、通过p-n结二极管的电流主要是少数载流子电流还是多数载流子电流?答:少数载流子3、室温下,两个理想p+n突变结二极管除杂质浓度以外都完全相同,其中杂质浓度N D1=1015cm-3,=1016cm-3。
比较两个二极管的I-V特性,在同一坐标系中画出二者的特性。
N D1N D2N D2N D14、比较Ge、Si和GaAs的实际伏安特性的差异。
5、Si p-n结的反向电流随着温度的升高而增大, 是否是因为势垒区中深能级中心的产生电流增加的缘故?答:在较低温的情况下,产生电流随温度增加而增大,从而影响反向电流。
第1章习题答案1.常见电阻器有哪些类型?分别有什么特点?常见电阻器的类型:常见电阻器按阻值特性分为:固定电阻、可变电阻(电位器)和敏感电阻。
特点:固定电阻器是指阻值固定不变的电阻器,主要用于阻值固定而不需要调节变动的电路中;阻值可以调节的电阻器称为可变电阻器(又称变阻器或电位器),其又分为可变和半可变电阻器。
半可变(或微调)电阻器,主要用在阻值不经常变动的电路中;敏感电阻器是指其阻值对某些物理量表现敏感的电阻元件。
常用的敏感电阻有热敏、光敏、压敏、湿敏、磁敏、气敏和力敏电阻器等。
它们是利用某种半导体材料对某个物理量敏感的性质而制成的,也称为半导体电阻器。
2.根据色环读出下列电阻的阻值及误差①棕红黑金12Ω±5% ②黄紫蓝银47MΩ±10%③绿蓝黑银棕5.6Ω±1%④棕紫蓝黄金 1.76MΩ±5%3.根据阻值及误差,写出下列电阻器的色环1)用四色环表示下列电阻6.8k±5%蓝灰红金;47MΩ±10%黄紫蓝银2)用五色环表示下列电阻820Ω±1%灰红黑黑棕;910kΩ±0.1%白棕黑橙紫4.如何用万用表判断电位器的好坏?1)检测标称阻值根据电位器标称阻值的大小,将万用表置于适当的“Ω”档位,用红、黑表笔与电位器的两固定引脚相接触,观察万用表指示的阻值是否与电位器外壳上的标称值一致。
2)检测电位器的动端与电阻体接触是否良好将万用表的一个表笔与电位器的动端相接,另一表笔与任一个定端相接,然后,慢慢地将转轴从一个极端位置旋转至另一个极端位置,被测电位器的阻值应从零(或标称值)连续变化到标称值(或零)。
在旋转转柄的过程中,若指针万用表的指针平稳移动,或用数字万用表测量的数字连续变化,则说明被测电位器是正常的;若指针万用表的指针抖动(左右跳动),或数字万用表的显示数值中间有不变或显示“1”的情况,则说明被测电位器有接触不良现象。
5.写出下列符号表示的电容量。
①p33 ②223 ③3n3 ④3p3 ⑤0.470.33pF;223pF;3.3nF ;3.3PF;0.47μF6.如何用万用表检测固定电容器的好坏?如何用万用表检测电解电容的漏电阻?(1)固定电容的检测1)5000pF以上无极性电容器的检测用指针万用表电阻档R×10 kΩ或R×1 kΩ,测量电容器两端,表头指针应先摆动一定角度后返回∞。
若指针没有任何变动,则说明电容器已开路;若指针最后不能返回∞,则说明电容漏电较严重;若为0Ω,则说明电容器已击穿。
电容器容量越大,指针摆动幅度就越大。
可以根据指针摆动最大幅度值来判断电容器容量的大小,以确定电容器容量是否减小了。
这就要求记录好测量不同容量的电容器时万用表指针摆动的最大幅度,以便比较。
若因容量太小看不清指针的摆动,则可调转电容两极再测一次,这次指针摆动幅度会更大。
2)5000pF以下无极性电容器的检测用指针万用表R×10 kΩ档测量,指针应一直指到∞。
指针指向无穷大,说明电容器没有漏电,但不能确定其容量是否正常。
可利用数字万用表电容档测量其容量。
(2)电解电容漏电阻的测量指针万用表的红表笔接电容器的负极,黑表笔接正极。
在接触的瞬间,万用表指针即向右偏转较大幅度(对于同一电阻挡,容量越大,摆幅越大),然后逐渐向左回转,直到停在某一位置。
此指示电阻值即为电容器的正向漏电阻。
再将红黑表笔对调,万用表指针将重复上述摆动现象。
此时所测阻值为电容器的反向漏电阻,此值应略小于正向漏电阻。
若测量电容器的正、反向电阻值均为0,则该电容器已击穿损坏。
电解电容的漏电阻一般应在500k以上性能较好,在200~500k时性能一般,小于200k 时漏电较为严重。
测量电解电容时注意电解电容的容量较一般固定电容大得多,所以,测量时,应针对不同容量选用合适的量程。
一般情况下选用R×10 k挡或R×1k挡,但47μF 以上的电容器不再选用用R×10 k 挡;容量大于470μF的电容器时,测量时,可先用R×1挡测量对电容充满电后(指针指向无穷大)再调至R×1k挡,待指针稳定后,就可以读出其漏电电阻。
从电路中拆下的电容器(尤其是大容量和高压电容器),应对电容器放电后,再用万用表进行测量,否则会造成仪表损坏。
7.如何用万用表测量电感器的好坏?用万用表测量电感器的阻值,可以大致判断电感器的好坏。
将万用表置于R×1档,测得的直流电阻为零或很小(零点几欧姆到几欧姆),说明电感器未断;当测量的线圈电阻为无穷大时,表明线圈内部或引出线已经断开。
在测量时要将线圈与外电路断开,以免外电路对线圈的并联作用造成错误的判断。
对于电感线圈的匝间短路问题,可用一只完好的线圈替换试验,故障消除则证明线圈匝间有短路,需要更换。
如果用万用表测得线圈的电阻远小于标称阻值,也说明线圈内部有短路现象。
用数字万用表也可以对电感器进行通断测试。
将数字万用表的量程开关拨到“通断蜂鸣”符号处,用红、黑表笔接触电感器的两端,如果阻值较小,表内蜂鸣器就会鸣叫,表明该电感器可以正常使用。
若想测出电感线圈的准确电感量,则必须使用万用电桥、高频Q表或数字式电感电容表。
8.如何对变压器进行质量检测?⑴初、次级绕组的通断检测将万用表置于R×1挡,将两表笔分别碰接初级绕组的两引出线,阻值一般为几十~几百欧,若出现∞则为断路,若出现0阻值,则为短路。
用同样方法测次级绕组的阻值,一般为几~几十欧(降压变压器),如次级绕组有多个时,输出标称电压值越小,其阻值越小。
⑵绕组间、绕组与铁心间的绝缘电阻检测万用表置于R×10K挡,将一支表笔接初级绕组的一引出线,另一表笔分别接次级绕组的引出线,万用表所示阻值应为∞位置,若小于此值时,表明绝缘性能不良,尤其是阻值小于几百欧时,表明绕组间有短路故障。
⑶变压器的次级空载电压测试将变压器初级接入220V电源,将万用表置于交流电压挡,根据变压器次级的标称值,选好万用表的量程,依次测出次级绕组的空载电压,允许误差一般不应超出5%~10%为正常(在初级电压为220V的情况下)。
若出现次级电压都升高,表明初级线圈有局部短路故障,若次级的某个线圈电压偏低,表明该线圈有短路之处。
9.简述判断二极管正负极的方法?(1)二极管的极性识别1)根据标记识别普通二极管正、负极性一般都标注在其外壳上。
标记方法有箭头、色点、色环三种,一般印有色点、色环的一端为负极;箭头所指方向或靠近色环的一端为二极管的负极,另一端为正极。
对于玻璃封装的点接触式二极管,可透过玻璃外壳观察其内部结构来区分极性,金属丝一端为正极,半导体晶片一端为负极;二极管两端形状不同,平头一端为正极,圆头一端为负极;对于发光二极管,长管脚为正极,短管脚为负极。
一般二极管极性直观识别如图所示。
2)根据正反向电阻识别将指针万用表选在R×100或R×1k档,两表笔分别接二极管的两个电极。
若测出的电阻值较小(硅管为几百~几千Ω,锗管为100~1kΩ),说明是正向导通,此时黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的则是负极;若测出的电阻值较大(几十kΩ~几百kΩ),为反向截止,此时红表笔接的是二极管的正极,黑表笔为负极。
用数字万用表测量时,使用二极管档测量,正向压降小,反向溢出(显示1),红表笔与万用表内电池正极相连。
当测量正向压降小时,红表笔所接为二极管的正极。
10.稳压二极管为使其正常工作应如何加偏置电压?稳压二极管为使其正常工作应加反向偏置电压。
11.如何用万用表判断三极管的基极、集电极和发射极?如何判断三极管的好坏?(1)晶体管管脚的识别1)根据管脚排列规律进行识别①等腰三角形排列,识别时管脚向上,使三角形正好在上个半圆内,从左角起,按顺时针方向分别为e、b、c。
如图1-28a)所示。
②在管壳外沿有一个突出部,由此突出部按顺时针方向分别为e、b、c。
如图所示。
③塑料封装晶体管的引脚判断:将其管脚朝下,顶部切角对着观察者,则从左至右排列为:发射极e、基极b和集电极c。
④如图所示晶体管,是装有金属散热片的晶体管,判定时,其管脚朝下,将其印有型号的一面对着观察者,散热片的一面为背面,则从左至右排列为:基极b,集电极c,发射极e。
⑤大功率晶体管的两个引脚为b、e,c是基面。
如图所示。
a)b)c)d)e)2)万用表识别①判断基极与管型对于PNP型三极管,c、e极分别为其内部两个PN结的正极,b极为它们共同的负极,而对于NPN型三极管而言,则正好相反,c、e极分别为两个PN结的负极,而b极则为它们共用的正极,根据PN结正向电阻小反向电阻大的特性就可以很方便地判断基极和管子的类型。
具体方法,将万用表拨在R×100或R×1K挡上。
红表笔接触某一管脚,用黑表笔分别接另外两个管脚,若二次测量都是几百欧的低阻值时,则红表笔所接触的管脚就是基极,且三极管的管型为PNP型;如用上述方法测得二次都是几十至上百千欧的高阻值时,则红表笔所接触的管脚即为基极,且三极管的管型为NPN型。
②判别发射极和集电极由于三极管在制作时,两个P区或两个N区的掺杂浓度不同,如果发射极、集电极使用正确,三极管具有很强的放大能力,反之,如果发射极、集电极互换使用,则放大能力非常弱,由此即可把管子的发射极、集电极区别开来。
在已经判断三极管基极和类型情况下,任意假设另外两个电极为c、e,判别c、e时,以PNP为例,先将万用表拨在R×100或R×1K挡上,将万用表红表笔接假设的集电极,黑表笔接假设的发射极,用潮湿的手指将基极与假设的集电极管脚捏在一起(注意不要让两极直接相碰),注意观察万用表指针正偏的幅度。
然后将两个管脚对调,重复上述测量步骤。
比较两次测量中表针向右摆动的幅度,摆动幅度小的一次。
红表笔接的是集电极,另一端是发射极。
如果是NPN三极管,则正好相反。
12.场效应管有哪些类型?使用中应注意哪些问题?场效应管类型场效应晶体管可分为结型场效应晶体管(JFET)和绝缘栅场效应晶体管(MOS)。
结型场效应管又分为N沟道和P沟道两种;绝缘栅型场效应管除有N沟道和P沟道之分外,还有增强型与耗尽型之分。
场效应晶体管使用常识1)为保证场效应管安全可靠地工作,使用中不要超过器件的极限参数;2)绝缘栅管保存时应将各电极引线短接,由于MOS管栅极具有极高的绝缘强度,因此栅极不允许开路,否则会感应出很高电压的静电,而将其击穿;3)焊接时应将电烙铁的外壳接地或切断电源趁热焊接;4)测试时仪表应良好接地,不允许有漏电现象;5)当场效应管使用在要求输入电阻较高的场合,还应采取防潮措施,以免它受潮气的影响使输入电阻大大降低;6)对于结型场效应管,栅、源间的电压极性不能接反,否则PN结将正偏而不能正常工作,有时可能烧坏器件。