XD34ESS | Elektronické součástky a struktury | Rozsah výuky: | 14+6 | ||
---|---|---|---|---|---|
Přednášející (garant): | Jirásek L., Vaníček F. | Typ předmětu: | Z | Zakončení: | Z,ZK |
Zodpovědná katedra: | 334 | Kreditů: | 4 | Semestr: | L |
Anotace:
Základní rovnice pro polovodiče. Měrný odpor, pohyblivost, doba života, průraz Základní stavební prvky současné elektroniky: přechod PN, kontakt kov polovodič, heterogenní přechod, diody, unipolární a bipolární tranzistory, pasivní součástky. Fyzikální mechanismy, principy činnosti, vlastnosti, charakteristiky, parametry a modely součástek.. Základní integrované struktury. Analýza základních zapojení, analyticky a pomocí programu SPICE. Základní měření. Aplikační závěry pro užívání součástek. Šumové vlastnosti součástek.
Osnovy přednášek:
1. | Rovnice kontinuity a Poissonova pro polovodiče. Měrný odpor, pohyblivost, doba života. | |
2. | PN přechod, heterogenní přechod. Difúzní napětí, kapacita, injekce, extrakce, V-A charakteristika. | |
3. | Průraz, průrazné napětí,vlastnosti (Ionizační integrál...). Přechod u povrchu. Vliv teploty. Dioda. Model SPICE. | |
4. | Ohmický a Schottkyho kontakt. Povrchové stavy, Schottkyho jev. Vliv teploty | |
5. | Další polovodičové diody. Modely | |
6. | Bipolární tranzistory. Konstrukce, funkce, parametry a charakteristiky. HBT | |
7. | BJT (malý a velký signál). Kmitočtové vlastnosti. Modely pro SPICE. Vliv teploty. Aplikační závěry. | |
8. | BJT v IO: konstrukce, parametry. Proudové zrcadlo, aktivní zátěž, koncový stupeň. TTL. | |
9. | Struktura MIS. Akumulace, inverze. Prahové napětí, potenciálová jáma, tunelování. | |
10. | MOSFET. Model pro malý a velký signál. FAMOS, FLOTOX. EEPROM, FLASH. CCD. | |
11. | Konstrukce, parametry a charakteristiky. Škálování. Modely pro SPICE. | |
12. | CMOS. Invertor, proudový zdroj, aktivní zátěž, diferenční stupeň. BiCMOS. | |
13. | Tranzistory JFET, MESFET, HEMT. Konstrukce, parametry a charakteristiky. SPICE. | |
14. | Šum. Typy, modely, šumové vlastnosti součástek. Metody potlačení šumu. |
Osnovy cvičení:
1. | Organizační záležitosti. Příklady vlastností polovodičového materiálu. | |
2. | Vlastnosti polovodiče, vodivost, generace, rekombinace. Měření. | |
3. | Vlastností jednoduchých polovodičových struktur | |
4. | Simulace charakteristik a vlastností diod programem "PSPICE". | |
5. | Dvojpólové součástky - výpočty s použitím jednoduchých modelů. Měření parametrů | |
6. | Bipolární tranzistory - pracovní body. Podmínky a pravidla pro návrh pracovního bodu. | |
7. | Bipolární tranzistory - modely ve SPICE, srovnání s měř. vlastnostmi | |
8. | Vliv teploty a napájecího napětí na klidový pracovní bod bipolární tranzistoru | |
9. | Unipolární tranzistory - pracovní body. Podmínky a pravidla pro návrh pracovního bodu | |
10. | Unipolární tranzistory - modely ve SPICE, proměření vlastností. | |
11. | Měření frekvenčních vlastností součástek. Konfrontace s modelem. | |
12. | Ověření vlastností základních zesilovacích stupňů s bipolární. | |
13. | Zápočtový test. Ověření vlastností základních zesilovacích stupňů s unipolární tranzistory. | |
14. | Doměřování laboratorních úloh. Zápočet. |
Literatura Č:
1. | Vaníček, F.: Elektronické součástky. Principy, vlastnosti, modely. ČVUT, Praha 1999 | |
2. | Vaníček, F.: Elektronické součástky. Příklady. ČVUT, Praha 2001. | |
3. | Frank, H. - Šnejdar, V.: Principy a vlastnosti polovodičových součástek. SNTL, Praha 1976. | |
4. | Frank, H.:Fyzika a technika polovodičů. SNTL, Praha 1990. | |
5. | Horowitz, P. - Hill, W.: The Art of Electronics. Cambridge University Press, Cabridge 1980, 89, 90,91,93 | |
6. | Kubát, M.: Výkonová polovodičová technika. SNTL, Praha 1978. | |
7. | Sze, S. M.: Physics of Semiconductor Devices. John Wiley & Sons, New York 1981. | |
8. | Floyd, T. L.:Electronic Devices. Macmillan Pub. Comp., New York 1992 | |
9. | Bogart, T. F.: Electronic Devices and Circuits. Macmillan Pub. Comp., New York 1993 |
Literatura A:
1. | Horowitz, P. - Hill, W.: The Art of Electronics. Cambridge University Press, Cabridge 1980, 89, 90,91,93 | |
2. | Sze, S. M.: Physics of Semiconductor Devices. John Wiley & Sons, New York 1981. | |
3. | Floyd, T. L.:Electronic Devices. Macmillan Pub. Comp., New York 1992 | |
4. | Bogart, T. F.: Electronic Devices and Circuits. Macmillan Pub. Comp., New York 1993 |
Požadavky:
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
|
Stránka vytvořena 25. 2. 2002, semestry: Z/2001-2, Z/2002-3, L/2001-2, L/2002-3, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |