Ees 1 Parcijale

1

I TEST EES - VARIJANTA 1 Zadatak broj 1. 1.1. Napisati relaciju kojom je moguće odrediti ukupan broj elektrona na nekoj orbiti:

Z0= [ ])12(5312)12(21

0

−+++=+∑−

=

nln

l

=2n2

1.2. Napisati relaciju koja povezuje koncentracije elektrona i šupljina kod čistog (intrinsic) poluvodiča:

2innp =

1.3. Napisati izraz za kapacitet prostornog naboja, kada je pn spoj inverzno polariziran:

)(1

FA

Cjegdje

Vu

CdudQ

Cdo

sjo

j

R

jo

R

nj ω

ε=

+

==

1.4. Napisati aproksimativni izraz kojim se određuje interval vođenja kod poluvalnog ispravljača: 1.5. Napisati pojednostavljene jednačine Gummel-Poon-a za direktnu aktivnu oblast rada tranzistora: Zadatak broj 2. Tačan odgovor zaokružiti 2.1. Ako je koncentracija elektrona za čisti Si 1010 (1/cm3), ND=1018 (1/cm3) i NA=0, onda je koncentracija elektrona kod n tipa poluvodiča: a) 1010(1/cm3) b) 1018 (1/cm3) c) 1028 (1/cm3) 2.2. Energetski nivo donorskih atoma kod normalno dopiranih poluvodiča. nalazi se u: a) slobodnoj (vodljivoj) zoni b) zabranjenoj zoni u blizini slobodne zone b) valentnoj zoni

;21

P

r

VV

Tω

≈∆

TVEBU

FB

TVEBU

FE

TVEBU

C

eIsi

eIsi

Isei

β

α

=

=

=

Skinuto sa www.etf.ba

2

2.3. Zener dioda se koristi kada radi u oblasti: a) direktne polarizacije b) proboja c) direktne i inverzne polarizacije 2.4 Ako je vršna diodna struja kod punovalnog ispravljača 25 A, onda je kod poluvalnog ispravljača ona: a) 50 A b) 25 A c) 12,5 A 2.5 Ako je tranzistor polariziran sa 4 otpornika i jednim izvorom napajanja za rad u direktnoj aktivnoj oblasti i ako je zadovoljen uvjet REQ<<(1+ßF)RE i VEQ-VBE)>>IBREQ, a struja emitera bipolarnog tranzistora iznosi 10 mA, tada je struja kolektora: a) 5 mA b)10⋅ßF mA c) 10 mA 3. Naći Q tačke za diodni krug sa dvije diode sa slike 1. , ako je napon vođenja kod obje diode isti i iznosi Von= 0,7 V, koristeći: a) model idealne diode b) CVD model.

Slika1 REZULTATI: a) Q1 (1 mA; 0V) Q2 (0A: -15 V) b) Q1* (0,93 mA; 0,7V) Q2* (0A: -15,7 V)


1

I TEST EES - VARIJANTA 2 Zadatak broj 1. 1.1. Napisati izraz za Bohr-ov postulat, kojim se određuju stabilne orbite u atomu vodonika

mvr = nh/2π =n ћ ⇒ v=nh/(2πmr) 1.2. Napisati aproksimativne izraze za koncentracije elektrona i šupljina kod n tipa poluvodiča, ako su poznate koncentracije donora i akceptora

nn

pinNNNN

n iiADAD222

24)()(

=+−±−

= n∼ )( AD NN −

1.3. Napisati izraz za širinu osiromašene oblasti kod pn spoja kada je pn spoj u nultoj polarizaciji

jDA

snpdo V

NNqxx

−=+=

112)(

εω

1.4. Napisati izraz koji približno određuje iznos struje pražnjenja kondenzatora (Idc) kod poluvalnog ispravljača. 1.5. Napisati pojednostavljene jednačine Gummel-Poon-a za oblast kočenja tranzistora i definirati koliko iznose struje tranzistora u tom slučaju Sve tri struje su približno jednake nuli. Zadatak broj 2. Tačan odgovor zaokružiti 2.1. Ako je koncentracija elektrona za čisti Si 1010 (1/cm3), NA=1015 (1/cm3) i ND=0, onda je koncentracija šupljina kod p tipa poluvodiča: a) 105 (1/cm3) b) 1015 (1/cm3) c) 1025 (1/cm3) 2.2. Fermijev nivo akceptorskih atoma kod deformiranih poluvodiča. nalazi se u: a) slobodnoj (vodljivoj) zoni b) zabranjenoj zoni u blizini valentne zone b) valentnoj zoni

RV

RVV

I dconPdc =

−=

)(

RFB

FE

RC

IsIsiIsiIsiββββ

−−=−=+=


2

2.3. Kapacitet varikap diode : a) raste sa povećanjem inverznog napona b) opada sa povećanjen inverznog napona c) ostaje konstantnan pri promjeni inverznog napona 2.4. Ako je kapacitet detektora vršnog naboja kod poluvalnog ispravljača 0,025 F, onda je kapacitet detektora vršnog naboja kod punovalnog ispravljača, sa istim naponom ripla: a) 0,050 F b) 0,0125 F c) 0,025 F 2.5 Ako je tranzistor polariziran sa dva otpornika i dva izvora napajanja, da radi u direktboj aktivnoj oblasti, i ako je UBE i ßF konstantno, struja kolektora iznosi a) ßF IE b) ßF IB c) IE Zadatak broj 3. Naći Q tačke za diodni krug sa dvije diode sa slike 1. , ako je napon vođenja kod obje diode isti i iznosi Von= 0,7 V, koristeći: a) model idealne diode b) CVD model.

Slika 1. REZULTATI: a) Q1 (2 mA; 0V) Q2 (1 mA: 0 V) b) Q1* (1,86 mA; 0,7V) Q2* (1 mA: 0,7 V)


1

I TEST EES - VARIJANTA 3 Zadatak broj 1. 1.1.Napisati izraz kojim je određena ukupna energija elektrona na nekoj orbiti („n“)

W= Wp+ Wk=- Ze2/ (8πε0r)=-m Z2e4/ (8h2ε02n2)

1.2. Napisati aproksimativne izraze za koncentracije elektrona i šupljina kod p tipa poluvodiča, ako su poznate koncentracije donora i akceptora

pn

ninNNNN

p iiDADA222

24)()(

=+−±−

= p∼ )( DA NN −

1.3. Napisati izraz za kontakni potencijal koji se javlja na pn spoju 1.4. Napisati izraz koji približno određuje iznos vršne struje kod poluvalnog ispravljača. 1.5. Napisati odnose između struja tranzistora koristeći koeficijent strujnog pojačanja ß a koje rezultiraju iz pojednostavljenih jednačina Gummel-Poon-a za direktnu aktivnu oblast rada tranzistora. Zadatak broj 2. Tačan odgovor zaokružiti 2.1. Ako je koncentracija elektrona za čisti Si 1010 (1/cm3), NA=1015 (1/cm3) i ND=0, onda je koncentracija elektrona kod p tipa poluvodiča: a) 105 (1/cm3) b) 1025 (1/cm3) c) 1015 (1/cm3) 2.2. Energetski nivo akceptorskih atoma kod normalno dopiranih poluvodiča. nalazi se u: a) slobodnoj (vodljivoj) zoni b) zabranjenoj zoni u blizini valentne zone b) valentnoj zoni u blizini zabranjene zone

TTIIiliTITIQ dcPdcP ∆

==∆

=2

2

2lni

DATj

nNN

VV =

)1( FBBCE

FBC

FEC

iiiiiiii

ββα

+=+===


2

2.3. Spojna kristalna dioda se koristi kada radi u oblasti: a) direktne polarizacije b) inverzne polarizacije c) direktne i inverzne polarizacije 2.4. Ako je interval vođenja kod poluvalnog ispravljača sa detektorom vršnog naboja 0,8 ms, onda je interval vođenja kod punovalnog ispravljača približno: a) 1,6 ms b) 0,8 ms c) 0,4 ms 2.5 Ako je tranzistor polariziran sa 4 otpornika i jednim izvorom napajanja za rad u direktnoj aktivnoj oblasti i ako su zadovoljeni uvjeti REQ<<(1+ßF)RE i (VEQ-VBE)>>IBREQ , tada je struja kolektora a) Nezavisna od struje baze b) Nezavisna od koeficijenta strujnog pojačanja ßF c) Nezavisna od struje baze i koeficijenta strujnog pojačanja ßF Zadatak broj 3. Naći Q tačke za diodni krug sa dvije diode sa slike 1. koristeći: a) model idealne diode b) CVD model.

Slika 1.

REZULTATI: a) Q1 (2 mA; 0V) Q2 (3 mA: 0 V) b) Q1* (1,65 mA; 0,7V) Q2* (2,72 mA: 0,7 V)


1

I TEST EES - VARIJANTA 4 Zadatak broj 1. 1.1. Napisati relaciju koju zadovoljavaju poluprečnici orbita Bohr-ovog modela atoma

r1:r2:.....:rn=12:22:....:n2

1.2. Napisati relaciju za kvadrat koncentracije elektrona (šupljina) kod čistog (intrinsic) poluvodiča u zavisnosti od temperature.

kTGE

ii eBTpn−

== 322 1.3. Napisati izraz za širinu osiromašene oblasti kod pn spoja kada je pn spoj inverzno polariziran

( )

+=

⇒+

−=+=

j

Rdd

RjDA

snpd

Vu

uVNNq

xx

1

112)(

0ωω

εω

1.4. Napisati izraz koji približno određuje iznos napona ripla kod poluvalnog ispravljača. 1.5. Definirati tabelarno 4 radne oblasti tranzistora u zavisnosti od polarizacije spojeva kolektor-baza i emiter baza. SPOJ EMITER- BAZA

SPOJ KOLEKTOR-BAZA

SPOJ KOLEKTOR-BAZA

DIREKTNA POLARIZACIJA

INVERZNA POLARIZACIJA

DIREKTNA POLARIZACIJA

Oblast zasićenja (zatvoren prekidač)

Oblast direktne aktivne polarizacije (dobro pojačanje)


Oblast inverzne aktivne polarizacije (slabo pojačanje)

Oblast kočenja (otvoren prekidač)

Zadatak broj 2. Tačan odgovor zaokružiti 2.1. Ako je koncentracija elektrona za čisti Si 1010 (1/cm3), ND=1018 (1/cm3) i NA=0, onda je koncentracija šupljina kod n tipa poluvodiča: a) 1010(1/cm3) b) 1018 (1/cm3) c) 102 (1/cm3)

CT

RVV

RCTVVV onP

onPr)(

)(−

=−≈


2

2.2. Fermijev nivo donorskih atoma kod deformiranih poluvodiča nalazi se u: a) slobodnoj (vodljivoj) zoni b) zabranjenoj zoni u blizini valentne zone b) valentnoj zoni 2.3. Varikap dioda se koristi kada radi u oblasti: a) direktne polarizacije b) inverzne polarizacije c) proboja 2.4. Ako je napon ripla poluvalnog ispravljača iznosi 1 V, za isti kapacitet detektora vršnog naboja je napon ripla kod punovalnog ispravljača : a) 2 V b) 0,5 V c) 1 V 2.5 Ako je bazna struja tranzistora IB>IC/ßF, tada je tranzistor polariziran da radi u : a) direktnoj aktivnoj oblasti b) inverznoj aktivnoj oblasti c) u oblasti zasićenja Zadatak broj 3. Naći Q tačke za diodni krug sa dvije diode sa slike 1. koristeći: a) model idealne diode b) CVD model.

Slika1 REZULTATI: a) Q1 (0 A; -6,7V) Q2 (1,67 mA: 0 V) b) Q1* (0 mA; -6,2V) Q2* (1,62 mA: 0,7 V)


3


1

I POPRAVNI TEST EES Zadatak broj 1. 1.1. Napisati izraz za razliku energije između dva energetska nivoa(b i a) u Bohrovom modelu atoma i čemu je ona jednaka.

ΔWba= Wb–Wb= m Z2e4/ (8h2ε02 )[1/a2-1/b2]=hf

1.2. Napisati približan izraz za specifičnu vodljivost u poluvodiču sa primjesama za n i p tip kristala koji je izložen dejstvu spoljašnjeg električnog polja E,

materijalatippzaqNNpq

materijalatipnzaqNNnq

pDAp

nADn

µµσ

µµσ

)(

)(

−≈≈

−≈≈

1.3. Napisati izraz za difuzioni kapacitet diode (dioda je direktno polarizirana).

TT

DT

T

sD

d

DD V

iV

IidudQ

C ττ ≈+

==)(

1.4. Napisati koliko iznosi vršni inverzni napon [Uinv(max)] diode za poluvalni ispravljač.

(2VP-Von) 1.5. Tabelarno prikazati radne oblasti bipolarnog pnp tranzistora. SPOJ EMITER- BAZA SPOJ KOLEKTOR-

BAZA SPOJ KOLEKTOR-

BAZA DIREKTNA

POLARIZACIJA INVERZNA

POLARIZACIJA DIREKTNA

POLARIZACIJA Oblast zasićenja

(zatvoren prekidač) Oblast direktne aktivne

polarizacije ( dobro pojačanje)


Oblast invezne aktivne polarizacije

(slabo pojačanje)

Oblast kočenja (otvoren prekidač)

Zadatak broj 2. 2.1. Poznata je koncentracija šupljina u p tipu poluvodiča i ona iznosi p=1016 1/cm3. Koliko iznosi koncentracija manjinskih nosilaca u datom tipu poluvodiča:

a) 1016 1/cm3; b) 106 1/cm3; c) 104 1/cm3.


2

2.2. Dioda ima inverznu struju zasićenja Is= 40 fA. Ako je napon diode uD =0,7 V, struja kroz diodu u direktnoj polarizaciji (iD) iznosi:

a) 140 µ A b) 57,9 mA c) 30,5 mA

2.3. Ako je amplituda sinusnog napona koji se ispravlja Vp=12,7 V, napon vođenja diode Von=0,7 V, period signala koji se ispravlja T=20 ms, otpor potrošača 10KΩ, i kapacitet detektora vršnog napona C= 2 mF, onda je napon ripla Vr poluvalnog ispravljača:

a) 24 mV; b) 6 mV; c) 12 mV.

2.4. Na slici 1. je data:

a) shema poluvalnog ispravljača; b) shema punovalnog ispravljača;

c) shema punovalnog ispravljača u mostnom spoju. 2.5. Na slici 2 je data:

a) izlazna karakteristika bipolarnog tranzistora u spoju sa zajedničkom bazom; b) izlazna karakteristika bipolarnog tranzistora u spoju sa zajedničkim

emiterom; c) prenosna karakteristika bipolarnog tranzistora.

Slika 1. Slika 2. 3) REZULTATI: A) Q1 (0 mA; 0 V)-inverzno; Q2 (3 mA; 0 V)-direktno; Q3 (2 mA; 0 V)-direktno; B) Q1* (0 mA; -0,7 V) ; Q2* (2,8 mA; 0,7 V); Q3* ( 1,86 mA; 0,7 V);


Documents

Ees 1 Parcijale