- •Методичні вказівки
- •6.050801 Мікро- та наноелектроніки
- •Методичні вказівки
- •6.050801 Мікро- та наноелектроніки
- •Лабораторна робота №1 розв’язання алгебраїчних рівнянь
- •Короткі теоретичні відомості
- •Робоче завдання
- •Варіанти завдань
- •Задачі до табл. 1.1.
- •Задачі до табл. 1.2
- •Лабораторна робота №2 інтегрування функцій
- •Короткі теоретичні відомості
- •Робоче завдання
- •Лабораторна робота №3 розв’язання звичайних диференціальних рівнянь
- •Короткі теоретичні відомості
- •Робоче завдання
- •Задачі для нелінійного рівняння
- •Задачі для системи нелінійних рівнянь
- •Лабораторна робота №4 оптимізація функцій
- •Короткі теоретичні відомості
- •Робоче завдання
- •Лабораторна робота №5 наближення функцій
- •Короткі теоретичні відомості
- •Лабораторна робота №6 математичне моделювання і розрахунок стартових умов у лампі зворотної хвилі
- •Короткі теоретичні відомості
- •6.1. Принципова схема лампи зворотної хвилі
- •6.2. Математична модель фізичних процесів у лампі зворотної хвилі типу – о
- •6.3. Методика постановки і рішення задачі на еом
- •Висновки. Лабораторна робота №7 моделювання нелінійних електронно-хвильових процесів у підсилювальному клістроні
- •Короткі теоретичні відомості
- •7.1. Математична модель фізичних процесів у групувачі
- •7.2. Метод «великих часток»
- •7.3. Методика постановки і розв’язання задачі на еом
- •Висновки. Лабораторна робота №8 оптимізація коефіціента корисної дії в лампі хвилі, що біжить
- •Короткі теоретичні відомості
- •8.1. Математична модель фізичних процесів у лбх
- •8.2. Методика постановки і розв’язання задачі на еом
- •Висновки. Література
Задачі для нелінійного рівняння
Задача 1 Знайти напругу на діоді ud для схеми, наведеної на рисунку. Застосувати другий закон Кірхгофа і врахувати, що струм id, який протікає через діод пов’язаний з напругою ud залежністю , де i0 — зворотний струм діода, T — тепловий потенціал, m — коефіцієнт неідеальності діода.
Значення напруги джерела Е, опір резистора R, і параметри діода вибрати із таблиці відповідно до варіанта
№ варіанту |
Е, В |
R, кОм |
i0, нА |
m |
T, мВ |
1 |
5 |
1 |
3 |
1.7 |
26 |
2 |
10 |
1.8 |
6 |
1.8 |
26 |
3 |
15 |
3 |
8 |
1.6 |
26 |
,
де g —
первеанс тріода,
D —
проникність тріода, —
коефіцієнт, який залежить від співвідношення
відстаней анод-катод і сітка анод.
Значення напруг джерел es, ea, опір резистора R, параметри тріода вибрати із таблиці відповідно до варіанта
-
№ варіанту
ea, В
es, В
R, кОм
g, 10-4 A/В3/2
D
1
200
2
50
1.5
0.02
3
2
180
1.5
40
1
0.05
3.5
3
250
3
80
1.7
0.07
4
Задача 3 Знайти напругу на діоді ud для схеми, наведеної на рисунку. Застосувати другий закон Кірхгофа і врахувати, що струм id, який протікає через діод пов’язаний з напругою ud залежністю , де g – первеанс діода.
№ варіанту |
ea, В |
R, кОм |
g, A/В3/2 |
1 |
200 |
80 |
0.05 |
2 |
250 |
10 |
0.1 |
3 |
180 |
40 |
0.03 |
Задача 4 Знайти напругу на польовому транзисторі із керуючим p-n переходом uds для схеми, наведеної на рисунку. Застосувати другий закон Кірхгофа і врахувати, що струм стоку id пов’язаний с напругою uds залежністю:
,
де – питома крутизна транзистора; g22 – вихідна провідність транзистора;
u0 – напруга відсічки.
R
eds
uds
id
VT
egs
№ варіанту |
egs, В |
eds, В |
R, кОм |
u0, В |
, А/В2 |
g22, См |
1 |
1.5 |
10 |
3 |
-3 |
2.10-3 |
10-4 |
2 |
2.5 |
12 |
4 |
-4 |
1.5.10-3 |
2.10-4 |
3 |
3 |
15 |
5 |
-5 |
3.10-3 |
2.10-4 |
Задача 5 Знайти напругу на польовому МДН-транзисторі uds для схеми, наведеної на рисунку. Застосувати другий закон Кірхгофа і врахувати, що струм стоку id пов’язаний із напругою uds залежністю
,
де – питома крутизна транзистора, g22 – вихідна провідність транзистора.
eds
uds
id
VT
egs
R
-
№ варіанту
egs,В
eds,В
R, кОм
u0, В
, А/В2
g22, См
1
4
10
5
2
8.10-4
6.10-5
2
5
12
4
3
9.10-4
8.10-5
3
4
15
7
2.5
1.10-3
10-4
Задача 6 Знайти напругу ube на біполярному транзисторі для схеми, наведеної на рисунку. Застосувати другий закон Кирхгофа и врахувати, що струм емітера ie пов’язаний з напругою ube залежністю , де ie0 – зворотний струм емітерного переходу транзистора, T – тепловий потенціал, me – коефіцієнт неідеальності емітерного переходу транзистора, h12 – коефіцієнт зворотного зв’язку.
R
ec
ube
VT
eb
ie
-
№ варіанту
eb,В
ec,В
R, кОм
ie0, 10-9А
me
T, 10-3В
h21,10-3
1
4
10
5
1
1.01
26
2
2
5
12
4
2
1.05
26
1
3
6
15
7
2.5
1.06
26
1.5
Задача 7 Концентрація власних носіїв електричного заряду в кремнії описується рівнянням , де mn* – ефективна маса електронів; mp*– ефективна маса дірок; m0- маса електрона; T – абсолютна температура; q – заряд електрона; Eg – ширина забороненої зони кремнію; k – стала Больцмана. При якій температурі концентрація власних носіїв дорівнює ni = 2.1010 см-3 ? Врахувати, що , , q=1.6.10-19 Кл, k=1.38.10-23 Дж/К, Eg=1.2 эВ, розмірність коефіцієнта 4.9.1015 см-3К-3/2.
Таблиця 3.2.
Варіанти завдань для системи нелінійних рівнянь
Номер бригади |
Номер задачі |
Номер варіанту задачі |
|
|
2 |
1 |
|
|
3 |
1 |
|
|
4 |
1 |
|
|
5 |
1 |
|
|
6 |
1 |
|
|
7 |
1 |
|
|
1 |
1 |
|
|
2 |
2 |
|
|
3 |
2 |
|
|
4 |
2 |
|
|
5 |
2 |
|
|
6 |
2 |
|
|
7 |
2 |
|
|
1 |
2 |
|
|
3 |
3 |
|
|
4 |
3 |
