Diplomvorprüfung Elektronik WS 2006/07

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Hajo Albrecht
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1 Diplomvorprüfung Elekronik Seie 1 von 6 Seien FH München FK 3 Fahrzeugechnik Diplomvorprüfung Elekronik WS 26/7 Prof. Dr. Becheler Prof. Dr. Buch Prof. Dr. Klein Zugelassene Hilfsmiel: Alle eigenen Dauer der Prüfung: 9 Minuen Name: Vorname: Mar.-Nr.: Unerschrif: Hörsaal: Plaz-Nr.: Aufgabe 1 (ca. 11 Punke) A Σ N P Ein Si-Halbleier is mi einer Phosphor-Diche von Aomen/cm 3 doier. Berechnen Sie die Elekronendiche n und die Löcherdiche p bei Raumemperaur Der Halbleier aus Aufgabe wird erwärm wodurch die Eigenleiungsrägerdiche auf n i = cm -3 seig. Berechnen Sie die Elekronendiche n und die Löcherdiche p für diesen Fall Nun wird obiger Halbleier neben Phosphor auch noch mi Bor der gleichen Diche ( A- omen/cm 3 ) doier. Wie groß sind nun die Elekronendiche n und die Löcherdiche p im erwärmen Zusand (n i = cm -3 )?

2 Diplomvorprüfung Elekronik Seie 2 von 6 Seien 1.2 Die nachsehende Abbildung zeig die Minoriäsrägerdiche in der Basis eines npn-bipolarransisors im Arbeispunk. Die akive Fläche der Basis sei A=25μm 2. Wie groß is der Diffusionssrom bei Raumemperaur (T=3K) aufgrund des Elekronengradienen in der Basis? Elekronendiche in cm -3 E 1 16 B C Or w=,25μm Aufgabe 2 (ca. 16 Punke) Gegeben is die nachfolgende Sabilisierungsschalung mi einem Vorwidersand R V und einer Zenerdiode (U Z =5V, r Z =5Ω). U E R V U A R L 2.1 Tragen Sie die linearisiere Kennlinie der Zenerdiode in das folgende Diagramm ein I/mA U/V Die Schalung wird zunächs (für die Aufgabeneile 2.2 bis 2.4) ohne Las berieben.

3 Diplomvorprüfung Elekronik Seie 3 von 6 Seien 2.2 Im folgenden Diagramm is für die variierende Eingangspannung U E () die dazugehörige Ausgangsspannung U A () gegeben. Ermieln Sie aus den Spannungsverläufen den Gläungsfakor G U E 8 U/V 6 U A 2.3 Besimmen Sie die Größe des verwendeen Vorwidersandes R V /s 2.4 Tragen Sie die Arbeisgeraden für U E =5V und U E =1V jeweils in das U-I-Diagramm von Aufgabeneil 2.1 ein. Für die folgenden Aufgabeneile wird die Schalung mi einem Vorwidersand R V =2Ω und einem Laswidersand R L =2Ω berieben. Lösen Sie die Aufgabeneile ohne Verwendung von Näherungen. 2.5 Wie groß is die Eingangsspannung U E, wenn die Ausgangsspannung U A =6V beräg? 2.6 Zeichnen Sie für den unensehenden Verlauf der Eingangsspannung U E () die dazugehörende Ausgangsspannung U A () ein. U/V U E /s

4 Aufgabe 3 (ca. 17 Punke) Diplomvorprüfung Elekronik Seie 4 von 6 Seien -4 ma I B -8 ma I C I B = -4 ma -3,6 ma ,2 ma -2,8 ma -2,4 ma ma -1,6 ma ,2 ma -,8 ma -,4 ma -,6 -,65 -,7 -,75 -,8 V U BE ma V U CE 3.1 Um welche Transisorar handel es sich? (Alle richigen Punke ankreuzen!) Bipolar ( ) MOS ( ) n-kanal ( ) p-kanal ( ) npn ( ) pnp ( ) 3.2 Welche Spannung in Vol ha die Versorgungsquelle? 3.3 Wie groß is der Arbeiswidersand? 3.4 Zeichnen Sie den opimalen Arbeispunk für den Berieb als Versärker ein. 3.5 Zeichnen Sie die Arbeispunke für den Berieb als Schaler ein. 3.6 Ermieln Sie grafisch die Seilhei des Transisors im Arbeispunk als Versärker. 3.7 Berechnen Sie die Spannungsversärkung für diesen Arbeispunk. 3.8 Wie groß is die Spannung U CE sa und für welchen Berieb is sie wichig? 3.9 Welchen Basissrom benöigen Sie, um den Transisor im Schalerberieb sicher einzuschalen und welchen, um ihn sicher auszuschalen?

5 Aufgabe 4 (ca. 16 Punke) Diplomvorprüfung Elekronik Seie 5 von 6 Seien Gegeben is die nachsehende Schalung mi 3 idealen Operaionsversärkern. Am Eingang U e lieg eine sinusförmige Spannung an. 1 kω 1 kω +1 V 1 kω U e + I -1 V U 1 1 kω 1 kω III +1 V -1 V U 3 1 kω +1 V + II 1 kω +2, -1 V 1 kω U Geben Sie die genaue Funkion der 3 Teilschalungen an. 4.2 Geben Sie bei den versärkenden Schalungen die jeweilige Versärkung an. 4.3 Zeichnen Sie in das ensprechende Diagramm die Ausgangsspannungen U 1, U 2 und U 3 ein, wie sie an den in der Schalung angegebenen Punken zu messen sind. 4.4 Nennen Sie drei Eigenschafen, in denen sich ein realer OP von einem idealen OP unerscheide.

6 Diplomvorprüfung Elekronik Seie 6 von 6 Seien Ue 1 V - -1 V U1 1 V - -1 V U2 1 V - -1 V U3 1 V - -1 V Viel Erfolg!

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