Вопросы для самопроверки

1. Охарактеризуйте требования, предъявляемые к современным микросхемам.

2. Технологические этапы изготовления интегральной схемы.

3. Способы изоляции элементов полупроводниковой интегральной схемы.

4. Какими методами создаются пленочные элементы интегральных схем?

5. Какие навесные элементы используются в гибридных интегральных схемах?

6. Принцип работы приборов с зарядовой связью.

7. Области применения ПЗС.

Примеры выполнения контрольного задания Задание № 1 (пример)

Рассчитать и построить вольтамперную характеристику идеального диода при комнатной температуре (Т=300^оК), если тепловой токI₀=10 нА.

Расчет вольтамперной характеристики проведем в соответствии с уравнением

, в котором величинаI₀ представляет тепловой токp-n-перехода, называемый также током насыщения. Для комнатной температурыРезультаты расчета прямой ветви (U> 0) вольтамперной характеристики представим в виде

UПР,В	0.5	0,6	0.65	0.7	0,75
Iпр,мА

а результаты расчета обратной ветви (U<0) – в виде

Uобр,В	1	3	5	7	10
Iобр,нА

Общий вид построенной по этим значениям вольтамперная характеристика изображен на рисунке 1.

Рисунок 1. ВАХ диода.

Для определения дифференциального cопротивления выбирите на линейном участке прямой ветви вольтамперной характеристики рабочую точку А и задав небольшое приращение, получают приращение тока. Тогда;

Взяв производную из выражения для вольтамперной характеристики диодаполучим

Сопротивление диода постоянному току в рабочей точке А определяется как Ом. При этом всегдаR₀>R_ДИФ.

Задание № 2(пример)

Стабилитрон подключен для стабилизации напряжения на резисторе нагрузки R_H, как показано на рис. 2.

Известны параметры стабилитрона U_ст;I_{ст min};I_{cт max} и сопротивление нагрузкиR_H. Необходимо определить сопротивление ограничительного резистораR_огр, если напряжение на входе изменяется отE_min доE_max. Будет ли обеспеченаU_ство всем диапазоне изменения входного напряжения.

Выберем средний ток стабилизации из условия

Рисунок 2.Схема включения стабилитрона.

При этом необходимая величина напряжения источника питания будет равна

Отсюда можно найти необходимую величину ограничительного резистора:

Допустимый диапазон изменения напряжения источника питания определяем по формулам

и сравниваем с заданным диапазоном изменения питающего напряжения Еmin,Emax

Пусть например, сопротивление нагрузки кОм;мА;мА;

По вышеприведенным выражениям находим:

мА.

Средняя величина питающего напряжения

Ток нагрузки

мА.

Отсюда

кОм.

Диапазон изменения напряжения будет равным

Отсюда видно, что стабилизация получается во всем диапазоне изменения напряжения питания.

Задание № 3 (пример)

Усилительный каскад выполнен по схеме с общим истоком и напряжение смещения задается автоматически за счет включения в цепь истока резистора R_u(рис. 3).

Уравнение нагрузочной прямой :

откуда

Пример построения нагрузочной прямой показан на рисунках 4.,4а.

Положение рабочей точки находим, проведя нагрузочную прямую через точку соответствующую на оси напряжений и точкуна оси токов. Пересечение нагрузочной прямой с характеристикой, соответствующей заданному значению, даст положение рабочей точки «О». Эта рабочая точка соответствует току стока в рабочей точкеи напряжению.

Рисунок 3.Схема

включения транзистора. Рисунок 4.Семейство

выходных характеристик.

Сопротивление резистора в цепи истока находим следующим образом: . Малосигнальные параметрыS,R_iиопределяются как

S=

Кроме этого, полезно пользоваться выражением

При определении графическим методом рабочей крутизны S_pнеобходимо помнить, что при этом

Коэффициент усиления по напряжению а выходная мощность переменного сигнала находится из выражения: Р_вых=.

Рисунок 4а Семейство выходных характеристик.