ELEKTRONIKA – przykładowe pytania iv2014

1. Co to jest półprzewodnik samoistny?
2. Skąd się biorą elektrony i dziury w półprzewodnikach.
3. Wyjaśnić co to są donory i akceptory i jaką pełnią rolę?
4. W jakim celu stosuje się domieszkowanie półprzewodnika?
5. Co to jest półprzewodnik donorowy i akceptorowy?
6. Nośniki większościowe i mniejszościowe w półprzewodnikach.
7. Energetyczny model pasmowy półprzewodnika samoistnego.
8. Energetyczny model pasmowy półprzewodników domieszkowanych.
9. Energetyczny model pasmowy półprzewodników silnie domieszkowanych
10. Wyjaśnić pojęcie energii aktywacji półprzewodnika oraz podać typowe wartości dla Ge i Si.
11. Co to jest poziom Fermiego?
12. Wyjaśnić pojęcie dyfuzji w półprzewodniku.
13. Jakie są i skąd pochodzą składowe gęstości prądu w półprzewodniku?
14. Co to jest wbudowane pole elektryczne w półprzewodniku?
15. Porównać właściwości Ge i Si.
16. Właściwości i zastosowanie termistorów NTC, PTC i CTR.
17. Wyjaśnić pojęcie mocy admisyjnej elementów elektronicznych.
18. Co to jest epitaksja i jakie ma zastosowanie w elektronice?
19. Wyjaśnić powstawanie bariery potencjałów w złączu p-n.
20. Wyjaśnić powstawanie bariery energetycznej w złączu p-n
21. Określić prądy płynące w złączu p-n w stanie równowagi termodynamicznej i przedstawić, jakie

zachodzą między nimi relacje.

22. Narysować energetyczny model pasmowy dla metali, półprzewodników i dielektryków w stanie

równowagi termodynamicznej.

23. Energetyczny model pasmowy złącza p-n w kierunku zaporowym.
24. Energetyczny model pasmowy złącza p-n w kierunku przewodzenia.
25. Wyjaśnić pojęcia: przerwa energetyczna, bariera energetyczna, napięcie dyfuzyjne, napięcie

progowe. Jakie są wzajemne relacje i uwarunkowania?

26. Podać i zinterpretować równania Shockley’a opisujące charakterystykę prądowo-napięciową diody

prostowniczej.

27. Podać parametry dopuszczalne (graniczne i krytyczne) dla diody prostowniczej.
28. Narysować rodzinę charakterystyk fotodiody (w ciemności i przy oświetleniu).
29. Budowa, właściwości i zastosowanie fotoogniwa półprzewodnikowego.
30. Wyjaśnić od strony matematycznej i fizycznej pojęcie rezystancji statycznej i dynamicznej i ich

zastosowanie.

31. Jak na podstawie pomiarów odróżnić diodę germanową od krzemowej?
32. Podać symbole i zaznaczyć polaryzację w normalnych warunkach pracy diody:

a) stabilizacyjnej, b) LED, c) fotodiody pracującej jako fotodetektor, d) diody pojemnościowej.

33. Schematy zastępcze diód półprzewodnikowych - rodzaje, wyznaczanie parametrów na podstawie

charakterystyk rzeczywistych.

34. Narysować symbol i omówić zasadę działania diody Zenera.
35. Energetyczny model pasmowy diody Zenera w zakresie stabilizacji.
36. Jak doświadczalnie wyznaczyć anodę, katodę i napięcie progowe nieznanej diody prostowniczej,

LED stosując np. omomierz i tester złącza. Jakie będą i wskazania i co będą one oznaczać?

37. Narysować na jednym rysunku charakterystyki prądowo-napięciowe różnych diod, zaznaczając

charakterystyczne wielkości.

38. Modele zastępcze diod półprzewodnikowych i interpretacja ich parametrów
39. Rezystancja statyczna i dynamiczna diody w zadanym punkcie pracy i wyznaczanie ich wartości.
40. Rezystancja statyczna i dynamiczna diod w modelach odcinkowo-liniowych.
41. Zastosowanie modeli odcinkowo-liniowych w analizie układów.
42. Jakie występują i z jakiego powodu, ograniczenia przy pomiarze charakterystyki prądowo-

napięciowej diody prostowniczej i diody LED w obu kierunkach.

43. Jaki jest mechanizm uszkodzenia diody w kierunku przewodzenia i zaporowym.
44. Jakie występują i z jakiego powodu, ograniczenia przy pomiarze charakterystyki prądowo-

napięciowej diody stabilizacyjnej w obu kierunkach.

45. Przy jakiej polaryzacji dioda elektroluminescencyjna świeci i dlaczego?
46. Materiały półprzewodnikowe stosowane w diodach LED.
47. Jak spośród różnych diod prostowniczych wybrać doświadczalnie np. germanową, krzemową,

Schottky’ego?

48. Jak doświadczalnie wyznacza się napięcie stabilizacji diody Zenera?
49. Jak wyznaczyć współczynnik stabilizacji napięcia dla diody Zenera?
50. Narysować schemat stabilizatora parametrycznego.
51. Zaprojektować stabilizator parametryczny o zadanych parametrach.
52. Zaprojektować stabilizator kompensacyjny tranzystorowy o zadanych parametrach.
53. Narysować schemat prostownika dwupołówkowego.

a) z dzielonym uzwojeniem wtórnym transformatora
b) mostkowego (z układem Graetza)

54. Podać pełny schemat blokowy stabilizowanego zasilacza elektronicznego.
55. Co to są i w jaki sposób powstają tętnienia w zasilaczu?
56. Narysować charakterystykę przejściową stabilizatora:

a)w stanie jałowym
b) obciążenia

dla diody idealnej i rzeczywistej

57. Wyjaśnić zasadę działania tranzystora bipolarnego.
58. Definicje i wyznaczanie współczynnika wzmocnienia prądowego i współczynnika wstrzykiwania

elektronów z obszaru emitera do kolektora.

59. Jak doświadczalnie wyznaczyć bazę tranzystora bipolarnego?
60. Podać polaryzację złącz tranzystora we wszystkich stanach pracy.
61. Wyjaśnić rolę parametru przy pomiarze rodziny charakterystyk.
62. Narysować i nazwać rodziny ch-k statycznych w układzie OB.
63. Narysować i nazwać rodziny ch-k statycznych w układzie OE.
64. Punkt pracy tranzystora bipolarnego i zasady jego ustalania.
65. Wyprowadzić wzór na wzmocnienie i impedancję wejściową wtórnika emiterowego.
66. Narysować schemat zastępczy małosygnałowy z parametrami mieszanymi h tranzystora

bipolarnego w układzie OE.

67. Podać interpretację fizyczną parametrów mieszanych h tranzystora BJT.
68. Podać równania hybrydowe dla tranzystora oraz przedstawić sens fizyczny współczynników h

.

69. Podać doświadczalny sposób wyznaczania parametrów mieszanych h tranzystora BJT.
70. Jakie współczynniki h można wyznaczyć na podstawie rodziny charakterystyk , np. przejściowych,

w zadanym punkcie pracy?

71. Narysować schemat zastępczy małosygnałowy hybryd π tranzystora bipolarnego.
72. Dlaczego tranzystor BJT jest elementem wzmacniającym – co i dlaczego wzmacnia?
73. Podać podstawowe układy pracy tranzystora oraz wartości współczynników wzmocnienia

prądowego.

74. Wyjaśnić pojęcie dozwolonego obszaru pracy aktywnej tranzystora.
75. W jaki sposób wykorzystując omomierz określić typ tranzystora (npn, pnp).
76. Podać rodzaje i symbole tranzystora bipolarnego.
77. Jak ustalić bazę, emiter, kolektor nieznanego tranzystora?
78. Jak ustalić czy dany tranzystor jest germanowy czy krzemowy?
79. Jak wyznaczyć współczynniki α i β tranzystora
80. Czy wartości α i β zależą od punktu pracy tranzystora?
81. Jak i dlaczego wartości α i β zależą od typu tranzystora npn i pnp.
82. Jak zmierzyć w sposób bezpieczny charakterystykę wejściową, wyjściową i przejściową przy

ustalonym parametrze?

83. Co to są stany pracy tranzystora BJT.
84. Co to jest punkt pracy tranzystora Q i jakie są zasady jego ustalania?

85. Co to jest układ polaryzacji tranzystora bipolarnego.
86. Narysować i podać podstawowe właściwości układów polaryzacji tranzystorów BJT.
87. Uzasadnić, że rezystor emiterowy realizuje ujemne prądowe sprzężenie zwrotne.
88. Jak dobiera się wartości rezystora R

E

?

89. Jakie są zasady doboru rezystorów dzielnika napięciowego przy potencjometrycznej polaryzacji

tranzystora BJT.

90. Jak doświadczalnie i teoretycznie wyznaczyć wzmocnienie napięciowe wzmacniacza OE w

zadanym punkcie pracy?

91. Jak ustalić punkt pracy we wzmacniaczu napięciowym OE, stosując potencjometryczny układ

polaryzacji i sprzężenie zwrotne?

92. Jak kondensator emiterowy (blokujący emiter) wpływa na właściwości wzmacniacza w układzie

OE?

93. Narysować typową charakterystykę amplitudową i fazową wzmacniacza napięciowego.
94. Podać układ polaryzacji potencjometrycznej obwodu bazy i określić zasady doboru wartości

rezystorów.

95. Dlaczego rezystor R

E

realizuje ujemne, prądowe sprzężenie zwrotne?

96. Na czym polega emiterowe sprzężenie zwrotne?
97. Jaką rolę pełni kondensator emiterowy C

E

i jak wyznacza się jego wartość?

98. Określić wzmocnienie wzmacniacza w układzie OE w przypadku występowania sprzężenia

emiterowego i przy jego eliminacji.

99. Dlaczego wzmacniacz napięciowy z tranzystorem BJT odwraca fazę o 180°.
100. Wyprowadzić wzór na rezystancję wejściową i wyjściową wzmacniacza napięciowego.
101. Wyjaśnić nazwę: tranzystory polowe, tranzystory unipolarne.
102. Budowa, zasada działania i podstawowe charakterystyki tranzystorów JFET.
103. Budowa, zasada działania i podstawowe charakterystyki tranzystorów z izolowaną bramką.
104. Rodzaje tranzystorów z izolowaną bramką, ich nazwy i oznaczenia.
105. Rodzaje i symbole tranzystorów polowych.
106. Zasady polaryzacji tranzystorów polowych.
107. Struktura, zasada działania, charakterystyki statyczne tranzystorów polowych
108. Narysować i opisać równaniem ch-kę przejściową tranzystora JFET z kanałem p i n.
109. Narysować charakterystykę przejściową i charakterystyki wyjściowe tranzystora MOS z kanałem

indukowanym „n”.

110. Narysować charakterystykę przejściową i charakterystyki wyjściowe tranzystora MOS z

kanałem indukowanym „p”.

111. Narysować charakterystykę przejściową i charakterystyki wyjściowe tranzystora MOS z

kanałem wbudowanym „n”.

112. Narysować charakterystykę przejściową i charakterystyki wyjściowe tranzystora MOS z

kanałem wbudowanym „p”.

113. Podać równania opisujące charakterystyki przejściowe tranzystorów polowych i jaka jest

interpretacja fizyczna parametrów w nich występujących.

114. Co to są napięcia progowe i odcięcia i dla jakich tranzystorów polowych są określane.
115. Podać definicję, wyznaczanie i zastosowanie transkonduktancji g

m.

116. Jak ustalić doświadczalnie bramkę, źródło, dren nieznanego tranzystora JFET?
117. Jak ustalić rodzaj kanału w nieznanym tranzystorze JFET?
118. Jak wyznaczyć napięcie odcięcia i prąd nasycenia danego tranzystora JFET?
119. Jakimi równaniami opisywane są statyczne charakterystyki przejściowe tranzystorów polowych

w zakresie nasycenia.

120. Jak wyznaczyć transkonduktancję w zadanym punkcie pracy tranzystora polowego?
121. Na czym polega automatyczna polaryzacja obwodu bramki i dla jakich tranzystorów ma

zastosowanie.

122. Wyznaczyć wartości rezystorów dla wzmacniacza z tranzystorem polowym z automatyczną

polaryzacją obwodu bramki.

123. Wyznaczyć wartości rezystorów dla wzmacniacza z tranzystorem polowym z

potencjometryczną polaryzacją obwodu bramki.

124. Wyznaczyć teoretycznie wzmocnienie k

u

w zadanym punkcie pracy wzmacniacza w układzie

OS?

125. Dlaczego wzmacniacz napięciowy z tranzystorem FET odwraca fazę o 180°.
126. Budowa i zasada działania klasycznego tyrystora
127. Podstawowe rodzaje i właściwości tyrystorów.
128. Charakterystyki statyczne tyrystora, triaka, diaka i dynistora.
129. Budowa, zasada działania, właściwości i zastosowania tranzystorów IGBT.
130. Wyjaśnić zasadę działania wzmacniacza różnicowego.
131. Dlaczego zasilanie wzmacniacza różnicowego i wzmacniacza operacyjnego jest symetryczne?
132. Układ Darlingtona, właściwości i zastosowanie.
133. Dlaczego wzmacniacz różnicowy ma dwa wejścia?
134. Wyprowadzić wzór na wzmocnienie sygnału różnicowego we wzmacniaczu różnicowym.
135. Wyprowadzić wzór na wzmocnienie sygnału wspólnego we wzmacniaczu różnicowym.
136. Co to jest współczynnik CMRR i jakie powinien przyjmować wartości.
137. Podać budowę i zasadę działania prostego źródła prądowego.
138. W jakim celu stosowane jest źródło prądowe w WO
139. Jak jest realizowane i w jakim celu jest stosowane obciążenie aktywne w WO.
140. Charakterystyka przejściowa WO.
141. Charakterystyka częstotliwościowa WO.
142. Skale logarytmiczne w opisie charakterystyk częstotliwościowych wzmacniaczy.
143. Jak i dlaczego 3dB służą do wyznaczania częstotliwości granicznych.
144. Porównać charakterystyki częstotliwościowe wzmacniacza napięciowego i wzmacniacza

operacyjnego.

145. Wyjaśnić pojęcie idealnego wzmacniacza operacyjnego i podać jego cechy.
146. Wyprowadzić wzór na wzmocnienie układu odwracającego WO.
147. Wyprowadzić wzór na wzmocnienie układu nieodwracającego WO.
148. Wyznaczyć rezystory dla zadanego wzmocnienia podanego w dB.
149. Wyprowadzić wzór dla sygnału wyjściowego układu całkującego.
150. Wyprowadzić wzór dla sygnału wyjściowego układu różniczkującego.
151. Wyprowadzić wzór na przebieg charakterystyki częstotliwościowej układu WO ze sprężeniem

zwrotnym.

152. Jak wyznaczyć doświadczalnie częstotliwość wzmocnienia jednostkowego WO?
153. Omówić sposób wyznaczania szerokości pasma wzmocnienia wzmacniacza OE i WO
154. Wykazać, o ile procent zmniejszy się wzmocnienie odpowiadające spadkowi wzmocnienia o

3dB.

155. W jakim celu stosuje się źródło prądowe we wzmacniaczu różnicowym?
156. Co to jest kompensacja napięcia niezrównoważenia i kompensacja częstotliwościowa?
157. Dlaczego zmniejszenie wzmocnienia o 3 dB stanowi podstawę do wyznaczenia pasma

częstotliwości wzmacniacza?

158. Co to jest sygnał różnicowy i sumacyjny (wspólny) WO?
159. Co to jest wejściowe napięcie niezrównoważenia?
160. Jak zmienia się ch-ka częstotliwościowa WO po wprowadzeniu rezystancyjnego sprzężenia

zwrotnego?

161. Co to jest pole wzmocnienia?
162. Narysować schemat lustra prądowego.
163. Jaki otrzymamy sygnał po scałkowaniu i zróżniczkowaniu fali prostokątnej? Uzasadnić

teoretycznie.

164. Jaki otrzymamy sygnał po scałkowaniu i zróżniczkowaniu fali trójkątnej? Uzasadnić

teoretycznie.

165. Dla zadanego sygnału narysować sygnał po idealnym scałkowaniu i różniczkowaniu.
166. Wyrazić wzmocnienie w dB: np. dla 123V/V, 4537V/V.
167. Wyrazić wzmocnienie w V/V: np. dla 3 dB, 45 dB, 100 dB.
168. Podać podstawowe układy filtrów aktywnych i w oparciu o metodę Body’ego wyznaczyć ich

charakterystyki częstotliwościowe (amplitudową i fazową)

169. Podać podstawowe prawa, aksjomaty i tożsamości algebry Boole’a.

170. Podać tabele stanów logicznych podstawowych bramek logicznych.
171. Udowodnić prawa de Morgana.
172. Zrealizować na bramkach NAND albo NOR zadane bramki i funkcje.
173. Właściwości i zastosowanie kodu ósemkowego i szesnastkowego.
174. Kod ZM i jego właściwości.
175. Kod U2 i jego właściwości.
176. Kod BCD i jego właściwości.
177. Podać budowę i właściwości półsumatora i sumatora dwóch liczb jednobitowych.
178. Podać budowę i właściwości sumatora dwóch liczb jednobitowych.
179. Kanoniczna postać sumy i iloczynu dla układów kombinacyjnych.
180. Dla zadanej w postaci tabeli funkcji kombinacyjnej zapisać KPS i KPI.
181. Podać zasadę działania i zastosowanie wybranych kombinacyjnych układów funkcjonalnych.
182. Przerzutniki rs, RS, D, JK, JK-MS
183. Udowodnić, że z przerzutnika JK można zbudować dzielnik częstotliwości przez 2.
184. Na czym polega konwersja szeregowo-równoległa i jakie ma zastosowanie?
185. Ogólne właściwości układów TTL i CMOS.
186. Budowa i działanie inwertera CMOS.
187. Marginesy zakłóceń inwertera BJT i CMOS.
188. Budowa i zastosowanie bramek OC.
189. Dobrać rezystancję R iloczynu montażowego dla bramki DC.
190. Podstawowe właściwości układów kombinacyjnych i sekwencyjnych.
191. Do czego wykorzystywane jest przesuwanie w rejestrze w lewo i prawo?
192. Jaka jest różnica pomiędzy przerzutnikiem synchronicznym i asynchronicznym?
193. Wyznaczyć funkcje realizowane na wyjściu układów przedstawionych na rysunkach, np. poniżej.
194. Wyznaczyć stany logiczne na wyjściu układów przedstawionych na rysunkach, np. poniżej.