Контрольна робота № 2
Електротехніка
Варіант № 49
В
Завдання 1
Питання 49. Елементи напівпровідникових схем і їх з'єднання
Відповідь
Універсальним елементом монокристаллической мікросхеми служить р-n-перехід, який є шаром, ізолюючим мікрообласті, сформовані в кристалі.
Цей перехід може виконувати роль вентиля (діода). Структури з декількох р-n-переходів служать транзисторами, тиристорами і іншими активними елементами. Замкнений зворотним постійним напругою pn-перехід виконує роль конденсатора. Зворотне опір pn-переходу грає роль високоомного резистора. Для отримання резисторів з опором у сотні кіло-му використовують вхідні клеми емітерний повторювачів, зібраних на р-n-переходах. В якості невеликих опорів використовують просто ділянки напівпровідникового, від якого зроблені контактні висновки.
Певні труднощі пов'язані з отриманням індуктивних котушок, тому монокристалічні мікросхеми звичайно проектують без них.
Багатошарові структури з декількома pn-переходами отримують, повторюючи процеси окислення, формування маски, дифузії донорних або акцепторних домішок у мікрообласті. Приклад багатошарової структури наведено на рис. 1. br/>В
Рис.1. Багатошарова структура з трьома pn-переходами
Складні мікросхеми вимагають багаторазового зняття і повторного нанесення нової маски методом фотолітографії. Зміна масок може здійснюватися до півтора десятків разів. При цьому важливу проблему становить суміщення масок відповідно до топології схеми. На рис. 2 наведена частина напівпровідникової мікросхеми, що представляє собою однокаскадний підсилювач на транзисторі.
В
Рис.2. Структура частини напівпровідникової ІМС
Сформовану планарную структуру покривають плівкою оксиду кремнію, в якій витравлюють вікна для напилення алюмінієвих або золотих контактів.
Досить складні схеми не вдається без перетину струмопровідних доріжок. У цих випадках, а також для підвищення компактності схеми з'єднання напилюють у два шари і більше, розділених ізолюючими плівками. Крім внутріелементних сполук напилюють стандартизовані за розмірами контактні площадки для підведення живлення, вхідних і вихідних сигналів.
Повністю сформовані і випробувані на відсутність шлюбу інтегральні мікросхеми кріплять на керамічному підставі корпусу, що має зовнішні висновки. Контактні майданчики з'єднують з зовнішніми висновками за допомогою найтонших золотих зволікань. Для підвищення міцності з'єднання та зменшення перехідного опору між контактної майданчиком і дротиком застосовують термокомпрессіонной (нагрівання і тиск) або ультразвукову зварювання.
Після виконання дротяних з'єднань схеми герметизують, заливаючи компаундами на основі епоксидних або кремнійорганічних смол.
Корпуси інтегральних мікросхем виготовляють з металевих сплавів, скла, кераміки та різних пластмас, що володіють механічною і електричною міцністю, корозійною стійкістю і не викликають хімічного забруднення кристала мікросхеми.
Завдання 2
Три групи опорів з'єднали зіркою або трикутником і включили в трифазну мережу змінного струму. Побудувати в масштабі векторну діаграму ланцюга, з якої визначити струм в нульовому проводі (при з'єднанні зіркою) або лінійні струми (при з'єднанні трикутником).
Числові значення електричних величин, потрібні для вирішення завдання, дані в таблиці 4, а схеми на рис.22.
Таблиця 4
Номер варіанту
Номер схеми на рис.22
,
Ом
,
Ом
,
Ом
,
Ом
,
Ом
Додаткові величини
49
IX
12
10
16
20
8
квар
В
Рішення
1. Визначаємо повні опору фаз і кути зсуву:
Ом;
Ом;
Ом.
;
;
.
Оскільки реактивне опір в трьох фазах носить індуктивний характер, то струм буде відставати від напруги на величину знайдених кутів.
2. Реактивний потужність визначається за формулою
,
звідки знаходимо фазний струм
А.
Знаходимо фазна напруга
В.
Приймаються стандартне значення
В.
Таким чином,
В.
Знаходимо невідомі фазні струми
А;
А
3. Для побудови векторної діаграми вибираємо масштаби за струмом: 1см - 2 А, по напрузі: 1 см - 20 В. Побудова діаграми починає...
