Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции / Лекции по АИС после ОУ.doc
Скачиваний:
92
Добавлен:
16.04.2013
Размер:
534.53 Кб
Скачать

Паралл.Цифр.Выход

Диффер.компаратор

Аналог вход UA Двоичный счетчик

С такты

сброс

I K C

Схема управл.

Схема отличается простотой и низким быстродействием: преобразование N разрядов осуществляется за (2N-1) тактовых импульсов.

АЦП непосредственного сравнения – наиболее быстродействующий вариант преобразователей. Для каждого уровня квантования используется отдельный источник эталонного (опорного) напряжения и отдельный компаратор. Выходы компараторов соединены с кодирующим устройством, формирующим выходной сигнал в параллельном коде. Аппаратные затраты в таких схемах растут с ростом разрядности сигналов. Разрядные коэффициенты определяются одновременно, все преобразование выполняется за один такт, отсюда высокое быстродействие.

UA компараторы

С1 двоичный разряд 1

Uоп1

Кодир.

Uоп2 С2 у-во двоичный разряд 2

UопN C(2N-1) двоичный разряд N

ТЕПЛОВЫЕ ЭФФЕКТЫ В ИС

Температурная стабилизация режима транзисторных ИС.

Увеличение температуры обуславливает изменения следующих параметров:

N, I и, как следствие, UДнас.

Возможны следующие диапазоны изменения соответствующих параметров:

при изменении температуры от +1250 до -600С. Поскольку в процессе изготовления N может измениться еще в 3-4 раза по технологическим причинам, общее изменение данного параметра может быть в 10 раз!

Тепловой ток насыщения диода I0ЭД изменяется в 2 раза при изменении температуры на 80:

что соответствует изменению падения напряжения на диоде

Минимизация чувствительности этих параметров к температуре достигается за счет ухудшения качества усилителя, например, включением реактивности (емкости), уменьшая размах напряжений на выходе.

В ИС для термостабилизации прежде всего пользуются фактором технологической идентичности параметров, дополняя двумя основными способами схемотехнической стабилизации: 1) использование дифференциальных каскадов, за счет идентичности транзисторов обеспечивается равномерное распределение токов в транзисторах, участвующих в передаче сигнала, а стабилизация транзисторов источников токов и нагрузок (токовые зеркала) поддерживается как за счет идентичности транзисторов, так и за счет схемотехнических приемов; 2) температурная компенсация изменений UБЭ и N.

Самый распространенный вариант схемотехнической термокомпенсации – введение в цепи резисторов: за счет разницы ТКР  -ТКН, а также возможен вариант создания контура согласованных транзисторов, см. рисунок:

IЭ1= IK1+IБ1

+ UИП RK1 RK2

T2  RБ1 RБ2 Т2

Т1 Т1

(Выше расписана ситуация для контура: UБЭ1+IБ1RБ1 =UБЭ2+IБ2RБ2).

Получили выражение для тока эмиттера одного транзистора, а для другого – через k, через площадь эмиттера.

Приведенные формулы показывают, как осуществляется стабилизация Т1, а Т2 стабилизируется площадями.

Недостаток всех способов стабилизации температуры в схеме – возрастающие аппаратные затраты и расходование части мощности источника питания на цепи стабилизации.

Распределение тепла по кристаллу.

Тепловые явления описываются следующим уравнением:

, (1)

где

 - коэффициент теплопроводности, [Вт/град.м];

,

Т – температура, [град];

W – удельная мощность источников энергии, [Вт/м3];

C – удельная теплоемкость, [Втсек/град.кг];

 - плотность вещества, [кг/м3];

t - время, сек.

Реальная структура ИС в корпусе выглядит примерно так:

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Мы не исправляем ошибки в тексте (почему?), но будем благодарны, если вы все же напишите об ошибках.