Тема 1. Полупроводниковые приборы

Тема 1. Полупроводниковые приборы

По КУПД: 2 академических часа = 1 час лекции + 1 час ЛПЗ.

Открыть полный конспект PDF · Скачать Word

1. Структура полупроводника

КУПД начинает тему со структуры полупроводника и донорных/акцепторных примесей. Легирование изменяет концентрацию носителей заряда и формирует области n- и p-типа.

2. Диоды

Полупроводниковый диод основан на p-n-переходе и имеет выраженную зависимость проводимости от направления смещения. Характеристики конкретного диода определяются его документацией.

3. Стабилитроны

Стабилитрон рассматривается по устройству, принципу работы, вольтамперной характеристике, типам, техническим характеристикам и правилам проверки. В рабочей схеме обратный ток обязательно ограничивают.

4. Диоды Шоттки

Диод Шоттки использует переход металл-полупроводник и в учебном сравнении характеризуется меньшим прямым падением и высоким быстродействием.

5. Тиристоры и симисторы

КУПД включает диодный и триодный тиристоры, их ВАХ, особенности работы и параметры, а также устройство и принцип работы симисторов. На ЛПЗ изучаются обычные (асимметричные), симметричные и запираемые тиристоры.

6. Биполярные транзисторы

Рассматриваются устройство, схемы включения, режимы, принцип работы, основные показатели для различных схем, типы, технические характеристики и правила проверки.

7. Полевые транзисторы

Для полевого транзистора с управляющим p-n-переходом рассматривается влияние напряжения сток-исток на канал и статические характеристики. Для МДП-транзисторов изучаются варианты с индуцированным и встроенным каналом.

8. Оптоэлектронные приборы

КУПД включает светодиоды, фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы и оптроны. На ЛПЗ отдельно рассматриваются оптодиод, оптотранзистор и оптосимистор.

9. Практическая часть

1. Выпрямительные диоды, Шоттки, стабилитроны и светодиоды.
2. Обычные, симметричные и запираемые тиристоры.
3. Оптодиод, оптотранзистор и оптосимистор.
4. Общий тренажёр «Полупроводниковые приборы» — ВАХ, режимы, транзисторы, тиристоры, симисторы и оптоэлектроника.
5. Углублённый ЛПЗ «ВАХ диодов, Шоттки, стабилитрона и LED» — рабочая точка, диагностика, мощность и 3D-визуализация.

10. Контрольные вопросы

1. Что делают донорные и акцепторные примеси?
2. Как работает p-n-переход?
3. Для чего применяют стабилитрон?
4. Чем диод Шоттки отличается от обычного диода?
5. Как управляют тиристором?
6. Для чего применяют симистор?
7. Какие выводы имеет биполярный транзистор?
8. Как управляется полевой транзистор?
9. Что отличает МДП-транзистор?
10. Какие оптоэлектронные приборы перечислены в КУПД?

Граница темы: детальная работа усилительных каскадов на транзисторах и ОУ относится к теме 2 ОП.06.

Объём: 1 академический час ЛПЗ.

1. Исследовать выпрямительный диод в прямом и обратном направлениях.
2. Сравнить диод Шоттки с обычным выпрямительным диодом.
3. Исследовать стабилитрон в безопасной схеме с ограничением тока.
4. Проверить светодиод с ограничительным резистором.
5. Исследовать обычный, симметричный и запираемый тиристоры в учебной схеме.
6. Сравнить оптодиод, оптотранзистор и оптосимистор.
7. Открыть общий тренажёр «Полупроводниковые приборы».
8. Открыть углублённый ЛПЗ «ВАХ диодов, Шоттки, стабилитрона и LED».

Проведена индивидуальная консультация по теме «Полупроводниковые приборы» дисциплины ОП.06 «Промышленная электроника» для слесаря по КИПиА 6-го разряда. Рассмотрены структура полупроводника, донорные и акцепторные примеси, диоды, стабилитроны, диоды Шоттки, тиристоры и симисторы, биполярные и полевые транзисторы, МДП-транзисторы и оптоэлектронные приборы. Выполнено практическое изучение характеристик и параметров полупроводниковых приборов и работа с тренажёром.