
- •Введение
- •1 Интегральные микросхемы и их элементы
- •1.1 Общие сведения о микроэлектронике
- •1.2 Классификация интегральных микросхем (имс)
- •1.3 Плёночные, гибридные и совмещенные ис
- •1.3.1 Плёночные ис
- •1.3.2 Технология изготовления плёночных имс
- •1.3.3 Изготовление маски (трафарета)
- •1.3.4 Гибридные имс
- •1.3.5 Совмещённые имс
- •1.4 Полупроводниковые имс
- •1.4.1 Транзисторы биполярные
- •1.4.2 Планарная технология изготовления имс
- •1.4.3 Планарно-эпитаксиальная технология изготовления имс
- •1.4.4 Диоды
- •1.4.5 Резисторы
- •1.4.6 Конденсаторы
- •1.4.7 Индуктивности
- •1.4.8 Изоляция элементов имс.
- •1.4.9 Корпуса для имс
- •1.4.11 Внутрисхемные соединения
- •1.5 Разновидности транзисторов
- •1.5.1 Транзистор с барьером Шоттки.
- •1.5.2 Многоэмиттерный транзистор
- •1 .5.3 Составные транзисторы
- •1.5.4 Биполярные транзисторы с инжекционным питанием
- •1.5.5 Приборы с зарядовой связью
- •1.5.6 Монокристалл
- •1.6 Функциональные устройства
- •2 Цифровые интегральные схемы
- •2.1 Основные логические операции и логические элементы.
- •2.1.1 Основные аксиомы и теоремы алгебры логики
- •2.1.2 Основные параметры логических интегральных микросхем
- •2.2 Логические интегральные схемы
- •2.2.1 Схема ртл ‑ резисторно-транзисторной логики
- •2.2.2 Схема дтл ‑ диодно-транзисторной логики
- •2.2.3 Схемы ттл ‑ транзисторно-транзисторной логики
- •2.2.3.1 Схема ттл ‑ транзисторно-транзисторной логики с простым инвертором
- •2.2.3.2 Схема ттл со сложным инвертором
- •2.2.3.3 Схема ттл с расширителем по или
- •2.2.3.4 Схема ттл с коррекцией передаточной характеристики
- •2.2.3.5 Разновидности схем ттл
- •2.2.4 Схемы эсл ‑ эмиттерно-связанной логики
- •2.2.4.1 Особенности эсл
- •2.2.4.2 Переключатель тока.
- •2.2.4.3 Принцип действия базовой схемы эсл
- •2.2.4.4 Разновидности схем эсл
- •2.2.5 Логические элементы на полевых транзисторах
- •2.2.5.1 Логические элементы на мдп
- •2.2.6 Логические элементы интегрально-инжекционной логики (иил)
- •3 Аналоговые интегральные схемы
- •3.1 Дифференциальный усилитель. Режимы работы
- •3.1.1 Дифференциальный усилитель с генератором стабильного тока
- •3.1.2 Разновидности схем дифференциальных усилителей
- •3.1.3 Дифференциальный усилитель с динамической нагрузкой
- •3.2 Интегральные операционные усилители
- •3.2.1 Назначение и основные параметры операционных усилителей
- •4 Цифровые запоминающие устройства
- •4.1. Оперативные запоминающие устройства
- •4.2. Динамические озу
- •4.3 Постоянные запоминающие устройства
- •Список литературы
1.5.4 Биполярные транзисторы с инжекционным питанием
О
ни
не имеют дискретных аналогов, существуют
только в интегральном исполнении. В
отличие от обычного планарного транзистор
с инжекционным питанием имеет (рисунок
1.18) дополнительную область – инжектор
(И) с p-проводимостью
(как у базы).
Можно выделить два транзистора: p-n-p (p1-n1-p2) и n-p-n (n1-p2-n2).
Переход между инжектором И (p1) и эмиттером (n2) называется инжекторным, между областями n1 и p2 – эмиттерным, и между p2-n2 ‑ коллекторным.
Рассмотрим принцип действия транзистора с инжекционным питанием (рисунок 1.19).
И
нжекторный
переход смещен в прямом направлении от
источника питания Е через
ограничительное сопротивление R.
Допустим цепи коллектора и базы
разомкнуты, то дырки инжектируют из
инжектора в эмиттер, затем диффундируют
вглубь эмиттера. Для нейтрализации
положительных зарядов, инжектированных
в эмиттер дырок, в него из внешней цепи
поступает такое же количество электронов.
Появившиеся в эмиттере избыточные дырки
и электроны диффундируют к эмиттерному
переходу и частично компенсируют заряд
ионов. Потенциальный барьер уменьшается.
Эмиттерный переход смещается в прямом
направлении. Полем эмиттерного
перехода часть электронов и дырок
перебрасывается из эмиттера в базу.
Далее дырки и электроны диффундируют
в базе к коллекторному переходу.
Происходит частичная компенсация
объемного заряда коллекторного перехода,
снижается потенциальный барьер.
Коллекторный переход смещается в прямом направлении и оба перехода транзистора оказываются в прямом направлении, т.е. транзистор входит в режим насыщения.
Е
сли
с помощью переключателя П базу
соединить с эмиттером, то разность
потенциалов на эмиттерном переходе
станет равной нулю и инжекция электронов
из эмиттера в базу прекратится, а дырки,
достигшие эмиттерного перехода и
перешедшие в базу, компенсируются
электронами из внешней цепи. Потенциальный
барьер эмиттерного перехода не меняется,
и к коллекторному переходу перестанут
поступать электроны и дырки. Сопротивление
коллекторного перехода увеличивается,
транзистор работает в активном режиме
на грани отсечки. Уменьшается ток
коллектора. Ключ разомкнут. Роль
переключателя П – может играть
другой биполярный транзистор в ключевом
режиме. Коммутируя электрод базы, можно
переводить транзистор из режима отсечки
в режим насыщения и наоборот.
В этом транзисторе инжектор выполняет функцию генератора тока для транзистора n1-p2-n2 и его можно представить в виде эквивалентной схемы на рисунке 1.20.
Интегральные транзисторы с инжекционным питанием могут иметь один инжектор, один эмиттер и несколько коллекторов. Они называются многоколлекторными.
Н
а
рисунке 1.21,а приведена топология, на
рисунке 1.21,б – эквивалентная схема и
на рисунке 1.21,в – условное обозначение
многоколлекторного транзистора с
инжекционным питанием или транзистора
интегральной инжекционной логики (ИИЛ
или И2Л).
Достоинствами транзисторов ИИЛ являются:
низкое напряжение питания (0,51) В;
малая потребляемая мощность;
высокая степень интеграции, так как нет изолирующих карманов и отсутствуют резисторы;
хорошее согласование с биполярными транзисторами;
большая универсальность при построении устройств вычислительной техники.