- •Часть 1.Курс лекций
- •Глава 1. Полупроводниковые приборы
- •1.1.Электропроводимость полупроводников.
- •1.2.Электронно – дырочный переход.
- •1.3.Полупроводниковые диоды.
- •1.4.Биполярный транзистор.
- •1.5.Полевые транзисторы.
- •1.5.2.Принцип действия полевого транзистора.
- •1.6. Тиристоры.
- •Глава 2. Фотоэлектронные приборы
- •2.1.Внутренний и внешний фотоэффекты
- •Глава 3.
- •3.1.Назначение и классификация выпрямителей.
- •3.2.Однофазные выпрямители.
- •3 .2.1.Однополупериодный выпрямитель.
- •3.2.2.Двухполупериодные выпрямители.
- •3.3.Трехфазные выпрямители.
- •3.4.Управляемые выпрямители.
- •3.5.Стабилизаторы.
- •3 .5.1.Стабилизаторы напряжения.
- •3.5.2.Стабилизаторы тока
- •Глава 4
- •4.1.Классификация и основные характеристики усилителей.
- •4.2.Обратная связь в усилителях
- •4.3.Однокаскадные усилители на биполярных транзисторах
- •4.3.Усилитель на полевом транзисторе
- •4.4.Межкаскадные связи
- •4.5.Избирательные усилители
- •4.6.Импульсные(широкополосные) усилители
- •4.7.Усилители постоянного тока
- •Глава 5
- •5.1. Колебательный контур
- •5.2. Генераторы lс типа
- •5.3. Генераторы rс - т и п а
- •5.4.Импульсные генераторы
- •5.5.Генераторы пилообразного напряжения.
- •5.6. Электронный осциллограф
- •Глава 7. Интегральные микросхемы.
Глава 7. Интегральные микросхемы.
Интегральная микросхема – устройство с высокой плотностью упаковки электрически связанных элементов (или элементов и компонентов), выполняю- щие определённую функцию обработки и преобразования электрических сигна- лов и рассматриваемое с точки зрения конструктивно – технологических и эксплуатационных требований как единое целое.
Элемент представляет собой часть ИМС, выполненную неразрывно с кристаллом или подложкой, которую с точки зрения эксплуатационных требований, а также требований к испытаниям, упаковке и поставке нельзя рассматривать как самостоятельное изделие. В отличие от элемента компонент, являющиеся частью ИМС, можно выделить как самостоятельное комплектующее изделие.
В зависимости от технологии изготовления и интегральные микросхемы подразделяют на полупроводниковые ИМС, пленочные ИМС и микросборки. Пленочные ИМС, подразделяющиеся с свою очередь на тонкопленочные и толстопленочные, обычно имеют в своём составе как элементом, так и компоненты и называется в этом случае гибридными ИМС.
Полупроводниковой интегральной микросхемой называют ИМС, в которой все активные и пассивные элементы и их соединения выполнены в виде сочетания неразъемно-связанных p-n-переходов в одном исходном полупроводниковом кристалле. Полупроводниковый кристалл, в объёме и на поверхности которого с помощью планарной технологии формируются элементы микросхемы и контактные площадки, выполняет, таким образом, активную роль.
Гибридной интегральной микросхемой ИМС, содержащую диэлектрическое основание, все пассивные элементы на поверхности которой выполняются в виде однослойных или многослойных пленочных структур, соединённых неразрывными пленочными проводниками, а полупроводниковые приборы, в том числе ИМС и другие компоненты ( миниатюрные керамические конденсаторы, индуктивности и др.), размещены на подложке в виде дискретных навесных деталей. Транзисторы и другие полупроводниковые приборы в пленочном исполнении не нашли применения, так как получение в производственных условиях монокристаллических, тонких плёнок полупроводника с удовлетворительной структурой является очень сложной задачей.
На практике широко применяют ИМС, изготовленные с использованием как полупроводниковой, так и пленочной технологии. Поскольку каждый из этих технологических принципов имеет свои преимущества, то оба указанных типа ИМС взаимно дополняют друг друга¸ не конкурируя между собой. Например, бескорпусные полупроводниковые ИМС во многих случаях являются компонентами гибридных ИМС, что особенно характерно для микросборок. Микросборка в отличие от полупроводниковых и гибридных ИМС, выполняет заданную более сложную функцию и состоит из необходимого для этого сочетания элементов, компонентов и ИМС.
Количественная оценка уровня развития интегральной техники осуществляется с помощью показателя, называемого уровнем интеграции. Уровень интеграции представляет собой суммарное число элементов и компонентов N, входящих в ИМС. Десятичный логарифм от уровня интеграции, округлённый до ближайшего большего целого числа, характеризует степень сложности ИМС и называются степенью интеграции интегральной схемы К=lg N. В соответствии с данной формулой ИМС с числом элементов и компонентов до 10 является ИМС 1-й степени интеграции; с числом элементов и компонентов от 11 до 100 – ИМС 2-й степени интеграции. Аналогично ИМС, имеющие число элементов и компонентов от 101 до 1000, от 1001 до 10000 и от 10001 до 100000, являются соответственно ИМС 3-й, 4-й и 5-й степени интеграции. Особую группу составляют сложные ИМС с высокой степенью интеграции – большие интегральные схемы ( БИС ), имеющие от нескольких сотен до десятков тысяч элементов.
По характеру выполняемых функций различают аналоговые и цифровые ИМС. Аналоговая интегральная схема выполняет функции преобразования и обработки электрических сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции. Такие ИМС применяются в качестве усилителей, генераторов гармонических сигналов, фильтров, детекторов и др. Частным случаем аналоговой ИМС является линейная микросхема, обладающая линейной характеристикой. Цифровая интегральная схема предназначена для преобразования и обработки электрических сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции. Цифровые ИМС называют ещё логическими ИМС.
Аналоговые и цифровые ИМС разрабатываются и изготовляются, как правило, сериями. Серия интегральной схем – это совокупность ИМС, выполняющих различные функции, но имеющих единое конструктивно-технологическое исполнение и предназначение для совместного применения в радиоэлектронной аппаратуре.
Система буквенно-цифровых обозначений типов микросхем, регламентируемая ГОСТ 19480–74 ( СТ СЭВ 1871–79 ), состоит из 4-х основных элементов:
1-й элемент – цифра – соответствует конструктивно-технологической группе микросхем: 1,5,7 – полупроводниковые; 2,4,6,8 – гибридные; 3 – прочие;
2-й элемент – две цифры от 00 до 99 – указывает на порядковый номер разработки серии микросхем. Первый и второй элементы образуют число, обозначающее серию микросхем. Микросхемы широкого применения имеют в начале обозначения букву К, которая входит в обозначение серии;
3-й элемент – две буквы – обозначает функциональное обозначение серии;
4-й элемент – порядковый номер разработки микросхемы в данной серии. Например, К153УД5 – операционный усилитель в виде полупроводниковой ИМС, серия 153, порядковый номер разработки в данной серии – пятый.