27. Гибридные и совмещенные интегральные микросхемы.

Широкое распространение получили гибридные ИС – интегр. схемы, в кот. применяются плёночные пассивные элементы и навесные элементы (резисторы, конденсаторы, диоды, оптроны, транзисторы), называемые компонентами ГИС. Электрические связи м/у элементами и компонентами осуществляются с помощью плёночного или проволочного монтажа.

Н авесными элементами в микроэлектронике называют миниатюрные, обычно бескорпусные диоды и транзисторы, представляющие собой самостоятельные элементы. Иногда в гибридных ИС навесными могут быть и некоторые пассивные элементы, н-р, миниатюрные конденсаторы с такой большой емкостью, что их невозможно осуществить в виде пленок.

Проводники от транзистора или от других навесных элементов присоединяются к соответствующим точкам схемы чаше всего методом термокомпрессии (провод при высокой температуре прижимается под большим давлением).

Отличительной особенностью совмещенных ИМ является применение дополнительных резистивных и диэлектрических материалов наряду с кремнием, его двуокисью и чистыми металлами для межэлементных соединений, а также независимость принципа действия тонкоплёночных элементов от кремния, так как вместо изоляции р-п переходом используют более совершенную изоляцию плёнками двуокиси кремния.

Выход годных из-за большого числа операций уменьшается. Слои осаждают способами термовакуумного осаждения или катодного распыления, рисунок фотолитографией или на основе применения свободных масок.

Наибольшие технологические трудности возникают из-за температурных нагрузок при термокомпрессии и креплении кристалла к основанию корпуса (может измениться номинал тонкоплёночных интегральных элементов.

28. Полупроводниковые интегральные микросхемы.

Основой полупроводниковой ИМС является подложка из кремния обычно p- типа проводимости. В основе изготовления полупроводниковых ИМС лежит диффузионно-планарная или эпитаксиально-планарная технология. Оба этих метода предусматривают создание внутри полупроводника (т. е. в подложке) островок с чередующимися слоями p- и n- типа проводимости.

Rmax=20 кОм. Для повышения номинала внедряют примеси методом диффузии. Cmax=10…100 пФ. Индуктивность в полупроводниковой структуре изготовить нельзя.

29. Операционный усилитель как универсальная аналоговая микросхема (структура, функции).

Операционным усилителем назыв. Устр-во,предн для выполнения математ.операций с аналоговыми сигналами, имеющее исключительно высокий коэф. усиления,очень большое вход-е и малое выходное сопрот-е и выполненное в микроэлектронном исполнении.

Операц. усилитель включает в свой состав 1 или несколько дифференциальных каскадов УПТ, генератор стабильного тока для питания этих каскадов и выходные эмиттерные повторители для увеличения входного и уменьшения выходного сопротивления.

П ример маркировки ОУ: К553УД2.

Вход A – инвертирующий вход.

Вход B – неинвертирующий вход.

Входы C – для подключения двуполярного ИП.

Входы D – выводы для подключения цепей коррекции.

ОУ подразделяются по следующим признакам:

1. ОУ общего применения

2. Мощные ОУ

3. ОУ с управляемыми параметрами

4. Быстродействующие ОУ

К основным параметрам ОУ относятся следующие:

1. Н апряжение ИП

2. Коэффициент усиления

3. Входное сопротивление

4. Потребляемый от ИП ток или потребляемая мощность

5. К оэффициент ослабления синфазного сигнала [дБ]

6. Скорость нарастания вых. напряжения. Она показывает быстродействие ОУ СИ[В/мкс].

Т.кОУ имеет очень большой коэфф. усиления и сложную схему, то при работе на опред частотах возможно появление нежелательных фазовых сдвигов,приводящих к образованию положительных ОС и, как следствие, к самовозбуждению усилителя.Для устранения этих возможностей применяются цепи коррекции, представляющие различные RC-цепочки.Цепи коррекции могут быть как внешними, то есть при помощи навесных элементов, так и внутренними, то есть внутри корпуса микросхемы. Причём цепи коррекции разрабатываются на этапе проектирования ОУ и являются индивидуальными для каждого конкретного типа ОУ.

На основе ОУ собирают схемы сумматора, интегратора, дифференциатора и др.