電子

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半導体デバイス

npnバイポーラトランジスタの動作原理。特性向上のための方策と制約

npnバイポーラトランジスタの動作原理をバンド図を使用して説明せよ。また、特性を向上させるための施策、制約について述べよ。npnバイポーラトランジスタに関する問題は、論述形式で出題されることが多いです。本記事も、論述ベースで作成していきます。
半導体デバイス

半導体のバンド構造、フェルミ準位まとめ

伝導帯の有効状態密度を\(N_{c}\)、価電子帯の有効状態密度を\(N_{v}\)とすると、ある温度で伝導帯に励起される電子の密度\(n\)と正孔の密度\(p\)は、以下のようになる。 \begin{cases}n=N_{c}\exp \left( -\dfrac{E_{c}-E_{f}}{kT}\right) \\ p=N_{v}\exp \left( -\dfrac{E_{f}-E_{v}}{kT}\right) \end{cases}
半導体デバイス

【MOSFET】様々な領域におけるドレイン電流値の導出

本問は、半導体デバイスを院試範囲とする大学で頻出となっています。東大、阪大、東北大、九大、北大、農工大など多くの大学が対象になります。 一般的に電流は、電荷量\(e\),電荷密度\(n\),速度\(v\),面積\(S\)を用いて、I=envSと...
制御工学

ヘビサイドの展開公式を利用した部分分数分解

制御の問題を解いていると、手計算では逆ラプラス変換できない複雑な伝達関数が良く出てきます。 部分分数分解によって変換できる形に式変形する。が常套手段ですが、計算ミスが多く発生します。 本問では、ヘビサイドの展開定理を用い、複雑な伝達関数の部分分数分解を迅速に行う方法を紹介します。
制御工学

【古典制御】様々な安定判別方法は伝達関数の極が負であることに通ずる理由

ひっかけ問題として、閉ループ伝達関数のベクトル軌跡を書かせることが多いナイキストの安定判別方法ですが、こちらも「閉ループ伝達関数の極が全て負」を起点とした安定判別条件です。(※実際に問題を解くうえで使用するのは一巡伝達関数です。)
半導体デバイス

【PN接合】拡散電位(ビルトインポテンシャル)の導出

P型半導体、N型半導体をPN接合したときの拡散電位の導出を問題形式で行っています。試験でよく出てくる頻出問題ですので、本問で理解を深めましょう。
電子回路

【バイポーラトランジスタ】ベース接地時の入出力インピーダンス、利得の導出

バイポーラトランジスタの接地方式には、ベース接地、エミッタ接地、コレクタ接地の3パターンがあります。本問では、ベース接地時の回路特性を説明します。
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