Методические указания ф со пгу 18. 2/05 Министерство образования и науки Республики Казахстан


Скачать 187.8 Kb.
НазваниеМетодические указания ф со пгу 18. 2/05 Министерство образования и науки Республики Казахстан
страница1/3
Дата публикации30.10.2013
Размер187.8 Kb.
ТипМетодические указания
referatdb.ru > Математика > Методические указания
  1   2   3

Методические указания



Ф СО ПГУ 7.18.2/05


Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Кафедра «Радиотехника и телекоммуникации»


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к практическим занятиям


по дисциплине Электроника
для студентов специальности 050702 Автоматизация и управление

Павлодар

Лист утверждения к

Методическим указаниям



Ф СО ПГУ 7.18.1/05










УТВЕРЖДАЮ







Декан энергетического факультета







__________ А.П. Кислов







«___»_______» 2008 г.












Составитель: заведующий кафедрой, кандидат технических наук, доцент,

профессор ПГУ __________ Тастенов А.Д.

Кафедра «Радиотехника и телдекоммуникации»

^ Методические указания

к практическим занятиям
по дисциплине «Электроника»

для студентов специальности 050702 Автоматизация и управление


Рекомендовано на заседании кафедры 09.01. 2008 г., протокол № 3

Зав. кафедрой _______________ Тастенов А.Д.



Одобрено методическим советом энергетического факультета

«___»_______ 2008 г., протокол № ___

Председатель МС___________ Кабдуалиева М.М.



Введение
Настоящее методические указания включают материалы, необходимые при изучении разделов (тем) курса «Электроника». Вместе с тем методические указания включает материалы, необходимые для организации самостоятельной работы с использованием компьютерных обучающих, моделирующих и контролирующих программ, таких как Electronics Workbench 4.12 или 5.12.

Материал методических указаний составлен так, чтобы он способствовал углублению и закреплению теоретических знаний, а также вырабатывал навык в решении практических вопросов и задач.

Прежде чем решить задачу или ответить на вопрос, надо понять их сущность, смысл заданных величин, вспомнить физические процессы, законы и соотношения, относящиеся к данному вопросу.

Все аналитические решения следует проводить по общеизвестным правилам. Сначала надо написать исходные формулы, сделать, если это нужно, соответствующие преобразования, получить конечные формулы, а затем подставить в эти формулы числовые значения и вычислить результат. Однако если решение задач в общем виде связано с громоздкими выражениями, то его можно производить непосредственно в числах.

Ход всех преобразований и вычислений должен быть четко показан в решении задачи. Вычисления, как правило, достаточно делать с точностью до третьего знака, а в ряде случаев до второго. Нет никакого смысла доводить точность решения до четвертого и пятого знаков, так как исходные данные обычно бывают известны с меньшей точностью.

Полученное в виде числового ответа решение надо всегда стараться проверить каким-либо способом. Полезно оценить результат, вычислив его весьма приближенно путем округления значений, с которыми производятся действия, до удобных для вычисления.

^ 1 План занятия
План практического занятия строиться из требования необходимости качественного выполнения практических занятий. Для этого в методических указаниях для каждой задачи приведены примеры решения. Каждому студенту предлагается вариант исходных данных, по которым необходимо провести практические расчеты. Кроме этого желательно проводить практические занятия в компьютерных классах или в компьютеризированных учебно-исследовательских лабораториях. Это дает возможность каждому студенту экспериментально подтвердить произведенные расчеты на моделирующих и контролирующих программах, таких как Electronics Workbench 4.12 или 5.12. Исходя из этого, план практических занятий выглядит в следующем виде.

1. Распределение вариантов исходных данных для решения практической задачи.

Методические указания должны быть представлены каждому студенту и с этой точки зрения проведение практических занятий в компьютерных классах или в компьютеризированных учебно-исследовательских лабораториях облегчает выполнение этого условия и повышает эффективность занятий.

Студент получает возможность индивидуального пользования методическими указаниями в электронном виде на персональном компьютере. Кроме этого, студенту может быть представлена возможность использования методических указаний и в домашних условиях, представлением их студенту в электронном виде.

2. Студент при выполнении практических расчетов имеет право на индивидуальную консультацию преподавателя, проводящего практическое занятие. Кроме этого, преподаватель может при необходимости дать пояснения общего характера для всей группы студентов по материалам, не приведенным в методических указаниях.

3. При проведении практических занятий в компьютерных классах или в компьютеризированных учебно-исследовательских лабораториях студент может оформлять решение практического задания в электронном виде и по окончания занятий скопировать материалы на электронный носитель.

4. После выполнения практических расчетов студент должен смоделировать представленную схему на моделирующей программе Electronics Workbench 4.12 или 5.12 и продемонстрировать экспериментально результаты расчетов.

5. После выполнения задания практического занятия студент может распечатать материал расчетов и схемы, набранной на моделирующей программе Electronics Workbench 4.12 или 5.12 и представить преподавателю для оценки.

После выполнения всех заданий практических занятий студент должен объединить все материалы в единой папке и представить преподавателю перед проведением итогового контроля знаний. Единая папка должна иметь титульный лист установленного вида с подписью преподавателя, проводившего практические занятия.

2 Задания на практические занятия и примерами их решения
2.1 Физические свойства полупроводников

Задание 1. Удельное сопротивление собственного германия при ρ = 0,43 Омм. Подвижность электронов и дырок в германии равны соответственно 0,39 и 0,19 м2/Вс. Определить собственную концентрацию электронов и дырок.

Решение. Удельная проводимость полупроводника определяется из уравнения
,
где n – концентрация электронов; p – концентрация дырок;

, – подвижности электронов и дырок соответственно; е – заряд электрона.

Для собственного полупроводника , где – собственная концентрация электронов и дырок. Поэтому собственная удельная проводимость задается в виде
,

откуда

;

Задание 2. Образец германия легирован примесью атомов сурьмы так, что один атом примеси приходится на 2∙106 атомов германия. Определить:

а) концентрацию электронов и дырок при Т = 300^ К (предположить, что при этой температуре все атомы сурьмы ионизированы и концентрация атомов германия N = 4,4 1028 м-3);

б) удельное сопротивление этого легированного материала; в) коэффициенты диффузии электронов и дырок в германии при данной температуре.

Решение. Концентрация донорных примесей
.
Собственная концентрация (см. решение предыдущей задачи). Следовательно, концентрация дырок
.
Удельное сопротивление легированного полупроводника n-типа
Омм.
Определим коэффициенты диффузии электронов и дырок в германии при Т = 300К.

Соотношение Эйнштейна между подвижностью и коэффициентом диффузии D имеет вид:

,
где k – постоянная Больцмана; T – абсолютная температура.

Для электронов
.

Для дырок

.
Задание 3. Дан образец легированного кремния n-типа длиной 10 мм, шириной 2 мм и толщиной 1 мм. Подвижности электронов и дырок равны соответственно 0,12 и 0,05 м2/Вс, концентрация собственных носителей заряда ni = 1,5∙1016 м -3. Определить:

а) концентрацию примеси в образце, если сопротивление образца R = 150 Ом;

б) отношение дырочной удельной проводимости к электронной.

Решение. Определим удельное сопротивление материала, для чего воспользуемся формулой:

,

откуда

Омм.
Удельное сопротивление примесного кремния определяется выражением
, (1)
где: e – заряд электрона; – число свободных электронов; – подвижность электронов; – число дырок; – подвижность дырок.

Подставив в (1) числовые данные из условия задачи, получим
(2)

или

(3)
Поскольку , то
(4)
Подставив (4) в (3), получим:


или

.

Отсюда

Такое же значение имеет и концентрация доноров .

Определим отношение дырочной удельной проводимости к электронной. Дырочная и электронная удельные проводимости определяются выражениями:
; .

Тогда
.
Следовательно,

.
Задание 4. В собственном германии концентрация атомов равна 4,5∙1028 м-3. При температуре Т = 300К один из каждых 2∙109 атомов ионизирован. Подвижности электронов и дырок при этой температуре равны соответственно 0,39 и 0,19 м2/Вс. Определить:

а) удельную проводимость собственного германия;

б) удельную проводимость германия при температуре Т = 300^ К, легированного элементом V группы, если на каждые 108 атомов германия приходится один атом примеси.

Решение. Найдем концентрацию собственных носителей заряда в германии при Т = 300К:

.
Удельная проводимость собственного германия
,
где: – концентрация собственных носителей заряда; – подвижность электронов;

– подвижность дырок.
^ См/м.
Собственный полупроводник, легированный элементом V группы, является материалом n-типа. Определим концентрацию доноров :
.
Вычислим удельную проводимость полупроводника n-типа:


^ См/м.
Задание 5. Полупроводник в условиях равновесия имеет концентрацию дырок ρ = 1020 м-3 и концентрацию электронов n = 2∙1019 м -3. Определить:

а) полную концентрацию примесей;

б) тип доминирующей примеси;

в) собственную концентрацию носителей заряда.
  1   2   3

Похожие рефераты:

Методические указания Форма со пгу 18. 1-07 Министерство образования...
Министерство образования и науки Республики Казахстан Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Кафедра географии...
Методические указания Форма со пгу 18. 1-07 Министерство образования...
Министерство образования и науки Республики Казахстан Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Кафедра географии...
Методические указания Форма ф со пгу 18. 2/05 Министерство образования...
Министерство образования и науки Республики Казахстан Павлодарский государственный университет им, С. Торайгырова
Методические указания ф со пгу 18. 2/05 Министерство образования и науки Республики Казахстан
Методические указания по изучению дисциплины Методика преподавания экологии и биологии
Методические указания со пгу 18. 1/15 Министерство образования и науки Республики Казахстан

Методические указания ф со пгу 01. 1/06 Министерство образования и науки Республики Казахстан

Методические указания Форма ф со пгу 18 / 05 Министерство образования...

Методические указания Форма ф со пгу 18. 2/05 Министерство образования...

Методические указания Форма ф со пгу 18. 2/05 Министерство образования...

Методические указания Форма ф со пгу 18. 3/40 Министерство образования...


Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза