Halbleiterbauelemente: Aufbau, Funktion und Anwendungen

Question 1

Welche Ladungsträger sind in einem n-dotierten Halbleiter in größerer Anzahl vorhanden?

Accepted Answer

Elektronen

Answer

Löcher

Answer

Ionen

Answer

Atome

Question 2

Welche Funktion eines PN-Übergangs besteht darin, Strom in einer Richtung zu sperren, jedoch in der entgegengesetzten Richtung zu leiten?

Accepted Answer

Strom zu sperren

Answer

Strom zu leiten

Answer

Licht zu emittieren

Answer

Spannung zu erzeugen

Question 3

Welche Diodentype zeichnet sich durch einen sehr geringen Durchlasswiderstand aus und ermöglicht einen effizienten Stromfluss?

Accepted Answer

Schottky-Diode

Answer

Zener-Diode

Answer

LED

Answer

Solarzelle

Question 4

Welche Eigenschaft ist für Leistungstransistoren von entscheidender Bedeutung, da sie hohe Spannungen und Ströme schalten?

Accepted Answer

Geringer Leistungsverlust

Answer

Hohe Schaltfrequenz

Answer

Linearität

Answer

Geringe Empfindlichkeit gegenüber Rauschen

Question 5

Welche Bedingung muss erfüllt sein, damit ein Thyristor von einem nichtleitenden in einen leitenden Zustand umschaltet?

Accepted Answer

Gate-Spannung > 0 V

Answer

Gate-Spannung < 0 V

Answer

Anodenspannung > 0 V

Answer

Katodenspannung > 0 V

Question 6

Welche Schaltungstopologie wird verwendet, um Wechselspannung in Gleichspannung umzuwandeln, indem sie die negative Halbwelle der Wechselspannung unterdrückt?

Accepted Answer

Halbweggleichrichter

Answer

Brückenschaltung

Answer

Vollweggleichrichter

Answer

Spannungsverdoppler

Question 7

Welche Aufgabe hat ein Snubber-Netzwerk in einer Wechselrichterschaltung, um die Zuverlässigkeit und Leistung zu verbessern?

Accepted Answer

Überspannungen zu dämpfen

Answer

Schaltverluste zu reduzieren

Answer

Harmonische zu kompensieren

Answer

Leistungsfaktor zu verbessern

Question 8

Welche Messung wird üblicherweise durchgeführt, um das elektrische Verhalten von Halbleiterbauelementen zu charakterisieren?

Accepted Answer

Strom-Spannungs-Kennlinie

Answer

Kapazitätsmessung

Answer

Induktivitätsmessung

Answer

Widerstandsmessung

Question 9

Welches Simulationsprogramm wird häufig verwendet, um das Verhalten von Halbleiterbauelementen in Schaltungen zu modellieren und zu analysieren?

Accepted Answer

SPICE

Answer

MATLAB

Answer

Simulink

Answer

ANSYS

Question 10

Welcher Halbleitertyp besitzt die geringere Anzahl an freien Ladungsträgern?

Accepted Answer

p-Typ-Halbleiter

Answer

n-Typ-Halbleiter

Answer

intrinsischer Halbleiter

Answer

extrinsischer Halbleiter

Question 11

Welches Halbleiterbauelement dient als Gleichrichter?

Accepted Answer

Diode

Answer

Transistor

Answer

Thyristor

Answer

Triac

Question 12

Welches Halbleiterbauelement wird zur Spannungsregulierung verwendet?

Accepted Answer

Zenerdiode

Answer

Varaktor

Answer

Schottky-Diode

Answer

Leuchtdiode

Question 13

Welche Abkürzung steht für die Durchlassspannung einer Diode?

Accepted Answer

Vf

Answer

Vds

Answer

Vgs

Answer

Vbe

Question 14

Welche Ansteuerungsmöglichkeit wird bei der Spannungsansteuerung eines Thyristors genutzt?

Accepted Answer

Gate-Anode-Strecke mit positiver Spannung.

Answer

Gate-Kathode-Strecke mit negativer Spannung.

Question 15

Beschreibe den Aufbau und die grundlegende Funktionsweise einer Diode.

Accepted Answer

Eine Diode besteht aus einem Halbleiterkristall mit einer p-n-Übergangsstelle, die den Strom nur in eine Richtung fließen lässt.

Answer

Eine Diode ist ein Widerstand mit variablem Widerstand, der sich bei angelegter Spannung ändert.

Answer

Eine Diode ist ein Kondensator mit zwei Anschlüssen, der elektrische Ladung speichern kann.

Answer

Eine Diode ist eine Spule mit Eisenkern, die Energie in einem Magnetfeld speichern kann.

Question 16

Beschreibe das grundlegende Funktionsprinzip eines Schmitt-Triggers und erläutere seine wichtigsten Vorteile in der Signalverarbeitung.

Accepted Answer

Ein Schmitt-Trigger ist ein bistabiler Schaltkreis mit zwei Schwellspannungen, der unempfindlich gegenüber Rauschen ist und zur Schaltungsentprellung eingesetzt wird.

Answer

Ein Schmitt-Trigger ist ein Verstärker, der analoge Signale in digitale Signale umwandelt.

Answer

Ein Schmitt-Trigger ist ein Oszillator, der eine Rechteckwelle erzeugt.

Answer

Ein Schmitt-Trigger ist ein Logikgatter, das logische Operationen durchführt.

Question 17

Welcher Halbleitertyp verfügt über eine höhere Elektronendichte als ein intrinsischer Halbleiter?

Accepted Answer

n-Halbleiter

Answer

p-Halbleiter

Answer

i-Halbleiter

Question 18

Welche Halbleiterdiode ist für ihren niedrigen Spannungsabfall im Durchlassbetrieb bekannt?

Accepted Answer

Schottky-Diode

Answer

Zener-Diode

Answer

Varicap-Diode

Answer

Leuchtdiode (LED)

Question 19

Welche Grundfunktion hat ein Feldeffekttransistor?

Accepted Answer

Spannungsgesteuerte Stromregelung

Answer

Regulierung des Wechselstroms

Answer

Stromgesteuerte Spannungsregelung

Answer

Amplifikation von Spannung und Strom

Question 20

Welche Aufgabe erfüllt eine Zener-Diode in einer Schaltung?

Accepted Answer

Spannungsstabilisierung

Answer

Strombegrenzung

Answer

Spannungsgleichrichtung

Question 21

Welche Aussage über pn-Dioden ist korrekt?

Accepted Answer

Sie weisen einen Sperrschichtwiderstand auf.

Answer

Ihre Eigenschaften sind unabhängig von der Temperatur.

Answer

Sie benötigen keine Spannung von außen.

Answer

Sie sind in beide Richtungen leitfähig.

Question 22

Welcher Zweck einer Zener-Diode ist es, ...?

Accepted Answer

eine Spannung zu stabilisieren.

Answer

Signale zu verstärken.

Answer

die Temperatur zu messen.

Answer

den Strom zu begrenzen.

Question 23

Welchen Halbleitertyp findet man in Bipolartransistoren?

Accepted Answer

n-p-n oder p-n-p

Answer

n-n-n

Answer

p-p-p

Answer

Nur n-p-n

Question 24

Was ist ein FET?

Accepted Answer

Ein Feldeffekttransistor

Answer

Ein Widerstand

Answer

Ein Bipolartransistor

Answer

Eine Zener-Diode

Question 25

Welche Größe bestimmt den Stromfluss durch einen JFET?

Accepted Answer

Gate-Source-Spannung

Answer

Drain-Source-Spannung

Answer

Source-Drain-Strom

Answer

Gate-Drain-Spannung

Question 26

Was ist ein IGBT?

Accepted Answer

Ein isolierter Gate-Bipolartransistor

Answer

Ein Feldeffekttransistor

Answer

Eine Zener-Diode

Answer

Ein FET

Question 27

Welche Herausforderung ist mit dem Einsatz von Halbleiterbauelementen in der Leistungselektronik verbunden?

Accepted Answer

Wärmeableitung

Answer

Hohe Spannungen

Answer

Niedrige Ströme

Question 28

Welches der folgenden Bauelemente ist ein unipolarer Halbleiter?

Accepted Answer

Feldeffekttransistor (FET)

Answer

Thyristor

Answer

Leistungstransistor

Answer

Bipolartransistor (BJT)

Question 29

Welche Funktion hat die Basis-Emitter-Strecke eines Bipolartransistors?

Accepted Answer

Regulierung des Stromflusses zwischen Emitter und Kollektor.

Answer

Verstärkung des Eingangssignals.

Answer

Bereitstellung einer Referenzspannung.

Question 30

Was ist eine primäre Aufgabe der Leistungselektronik?

Accepted Answer

Umwandlung elektrischer Energie zwischen verschiedenen Formen.

Answer

Schutz elektrischer Systeme.

Answer

Verstärkung elektrischer Signale.

Question 31

Welche Größe ist bei der Auslegung von Leistungselektronikschaltungen von entscheidender Bedeutung?

Accepted Answer

Verlustleistung

Answer

Bandbreite

Answer

Verstärkung

Answer

Eingangsimpedanz

Question 32

Was ist der Hauptvorteil von IGBTs gegenüber BJTs in Leistungselektronikschaltungen?

Accepted Answer

Geringere Schaltverluste

Answer

Höhere Spannungsfestigkeit

Answer

Höherer Stromverstärkungsfaktor

Answer

Bessere lineare Eigenschaften

Question 33

Welche Hauptaufgabe hat eine Diode?

Accepted Answer

Stromfluss in nur einer Richtung zu ermöglichen.

Answer

Signale zu filtern.

Answer

Spannung zu regeln.

Answer

Leistung zu verstärken.

Question 34

Welcher Halbleitertyp wird zur Ansteuerung von Lasten eingesetzt?

Accepted Answer

Transistor

Answer

Widerstand

Answer

Diode

Answer

Kondensator

Question 35

Welcher Diodentyp wird zum Schutz vor Überspannung eingesetzt?

Accepted Answer

Zenerdiode

Answer

Leuchtdiode

Answer

Schottky-Diode

Answer

Varicap-Diode

Question 36

Welches Bauelement dient dazu, die Spannung im Stromnetz zu stabilisieren?

Accepted Answer

Spannungsregler-IC

Answer

Operationsverstärker

Answer

Relais

Answer

Transistor

Question 37

Welche Funktion erfüllt ein Strombegrenzer?

Accepted Answer

Er begrenzt den Stromfluss auf einen sicheren Wert.

Answer

Er wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um.

Answer

Er speichert Energie.

Answer

Er verstärkt Signale.

Question 38

Welches Material wird häufig zur Herstellung von Halbleitern verwendet?

Accepted Answer

Silizium

Answer

Aluminium

Answer

Gold

Answer

Kupfer

Question 39

Was ist das entscheidende Unterscheidungsmerkmal zwischen einem Halbleiter und einem Metall?

Accepted Answer

Halbleiter besitzen eine Energielücke, während Metalle keine aufweisen.

Answer

Halbleiter leiten Elektrizität besser als Metalle.

Answer

Metalle sind härter als Halbleiter.

Question 40

Welche Eigenschaft wird genutzt, um Strom in einem Transistor zu verstärken?

Accepted Answer

Transistoreffekt

Answer

Piezoeffekt

Answer

Fotoeffekt

Answer

Diodenwirkung

Question 41

Welche Aussage über Halbleiterbauelemente ist korrekt?

Accepted Answer

Halbleiterbauelemente können als Schalter, Verstärker und Dioden eingesetzt werden.

Answer

Halbleiterbauelemente bestehen immer aus Silizium.

Answer

Halbleiterbauelemente leiten Strom nur in eine Richtung.

Question 42

Welches der folgenden Bauelemente gehört NICHT zu den Halbleiterbauelementen?

Accepted Answer

Widerstand

Answer

Diode

Answer

Transistor

Question 43

Ein Transistor kann als ___ verwendet werden.

Accepted Answer

Schalter und Verstärker

Answer

nur als Schalter

Answer

nur als Verstärker

Answer

weder als Schalter noch als Verstärker

Question 44

Ein MOSFET ist ein ___

Accepted Answer

Feldeffekttransistor

Answer

Bipolartransistor

Answer

Diode

Answer

Thyristor

Question 45

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Unterschied zwischen einer NPN- und einer PNP-Transistorstruktur?

Accepted Answer

Die Polarität der Dotierungsschichten.

Answer

Die Art des Materials.

Answer

Die Größe der Dotierungsschichten.

Answer

Die Anzahl der Dotierungsschichten.

Question 46

Eine Zenerdiode wird typischerweise verwendet, um:

Accepted Answer

Eine konstante Spannung zu regeln.

Answer

Einen Wechselstrom zu verstärken.

Answer

Einen Gleichstrom zu erzeugen.

Answer

Einen Stromkreis zu öffnen.

Question 47

Ein Thyristor kann in welcher Schaltung verwendet werden?

Accepted Answer

Gleichrichter, Phasenanschnittsteuerung

Answer

Nur in Phasenanschnittsteuerungen.

Answer

Nur in Stromkreisen mit hoher Leistung.

Answer

Nur in Gleichrichterschaltungen.

Question 48

Welche der folgenden Eigenschaften charakterisiert am besten einen Halbleiter?

Accepted Answer

Ein Halbleiter hat eine elektrische Leitfähigkeit zwischen einem Leiter und einem Isolator.

Answer

Ein Halbleiter leitet Strom nur in eine Richtung.

Answer

Ein Halbleiter ist immer ein guter Wärmeleiter.

Question 49

Welche Aussage über pn-Übergänge ist FALSCH?

Accepted Answer

Ein pn-Übergang leitet Strom in beide Richtungen gleich gut.

Answer

Ein pn-Übergang besitzt eine Sperrschicht, die den Stromfluss behindert.

Answer

Ein pn-Übergang entsteht durch die Verbindung von p- und n-dotierten Halbleitern.

Question 50

Welches Halbleiterbauelement wird in Schaltungen als Verstärker verwendet?

Accepted Answer

Transistor

Answer

Widerstand

Answer

Kondensator

Answer

Diode

Question 51

Welche Diode wird in einer Schaltung als Gleichrichter verwendet?

Accepted Answer

Gleichrichterdiode

Answer

Schottky-Diode

Answer

Zenerdiode

Answer

Leuchtdiode (LED)

Question 52

Welche Aussage über Leistungshalbleiter in der Leistungselektronik ist FALSCH?

Accepted Answer

Leistungshalbleiter werden nur in Gleichstromkreisen eingesetzt.

Answer

Leistungshalbleiter sind für hohe Stromstärken und Spannungen ausgelegt.

Answer

Leistungshalbleiter werden in Anwendungen wie Umrichtern und Motoren verwendet.

Question 53

Welche Aussage über den Aufbau einer MOSFET-Struktur ist RICHTIG?

Accepted Answer

Ein MOSFET besteht aus einem Source-, Drain- und Gate-Kontakt.

Answer

Ein MOSFET ist ein pn-Übergangsbauelement.

Answer

Der Gate-Kontakt ist direkt mit dem Source-Kontakt verbunden.

Question 54

Wie beeinflusst die Temperatur die Leistung eines Halbleiterbauelements?

Accepted Answer

Die Temperatur beeinflusst die Leitfähigkeit des Halbleiters und somit die Leistung des Bauelements.

Answer

Die Temperatur hat keinen Einfluss auf die Leistung von Halbleiterbauelementen.

Answer

Die Leistung von Halbleiterbauelementen nimmt mit steigender Temperatur zu.

Question 55

Welche Anwendung ist NICHT typisch für Halbleiterbauelemente?

Accepted Answer

Herstellung von Glasfaserkabeln

Answer

Entwicklung von Computerprozessoren

Answer

Verarbeitung von Signalen in der Kommunikationstechnik

Answer

Steuerung von Motoren in Elektrofahrzeugen

Question 56

Welches Material wird typischerweise als Basismaterial für einen NPN-Transistor verwendet?

Accepted Answer

Silizium

Answer

Germanium

Answer

Galliumarsenid

Answer

Kupfer

Question 57

Wie wird die Stromverstärkung eines Bipolartransistors bezeichnet?

Accepted Answer

Beta (β)

Answer

Gamma (γ)

Answer

Alpha (α)

Answer

Delta (δ)

Question 58

Welche Diodenart wird typischerweise in Gleichrichterschaltungen verwendet?

Accepted Answer

Gleichrichterdiode

Answer

Tunneldiode

Answer

Leuchtdiode

Answer

Zenerdiode

Question 59

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Funktionsweise einer Zenerdiode korrekt?

Accepted Answer

Sie wird in Sperrrichtung betrieben und erzeugt dabei eine konstante Spannung.

Answer

Sie wird in Durchlassrichtung betrieben und erzeugt dabei eine konstante Spannung.

Answer

Sie wird in Sperrrichtung betrieben und erzeugt dabei einen konstanten Strom.

Question 60

Welche Eigenschaft zeichnet Metal-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) aus?

Accepted Answer

Sie sind spannungsgesteuerte Stromverstärker.

Answer

Sie sind stromgesteuerte Stromverstärker.

Answer

Sie sind spannungsgesteuerte Spannungsverstärker.

Question 61

Welche Schaltung findet typischerweise Anwendung bei der Drehzahlregelung von Motoren?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulationsschaltung (PWM-Schaltung)

Answer

Widerstands-Induktivitäts-Schaltung (RL-Schaltung)

Answer

Widerstands-Kondensator-Schaltung (RC-Schaltung)

Question 62

Welche Aussage trifft auf Thyristoren zu?

Accepted Answer

Sie sind steuerbare Gleichrichter.

Answer

Sie sind nicht steuerbare Gleichrichter.

Answer

Sie sind nicht steuerbare Verstärker.

Answer

Sie sind steuerbare Verstärker.

Question 63

Welche Diodenart findet Verwendung in Solarzellen?

Accepted Answer

Photodiode

Answer

Zenerdiode

Answer

Tunneldiode

Answer

Leuchtdiode