- •1. Основы микросхемотехники ИС
- •1.1. Основные термины и определения
- •1.2. Этапы и направления развития ИС
- •1.3. Классификация ИС
- •1.3.4. Классификация по степени интеграции
- •1.4. Последовательность разработки ИС
- •2. Основы цифровой техники
- •2.3. Основные логические операции
- •2.4. Формы представления логической функции
- •2.5. Структурное проектирование цифровых схем комбинационного типа
- •3. Основные параметры и характеристики ЦИС
- •3.1. Основные параметры ЦИС
- •3.2. Характеристики ЦИС
- •3.3. Определение измеряемых параметров по характеристикам
- •4.1. Формирование биполярных транзисторов
- •4.3. Эквивалентная модель интегрального n–p–n биполярного транзистора
- •4.4. Режимы работы биполярного транзистора
- •4.6. Статические ВАХ транзистора
- •5. Диоды в интегральных схемах
- •5.1. Модель идеального диода
- •5.2. Эквивалентная схема интегрального диода
- •5.3. Аппроксимации ВАХ диода
- •5.4. Варианты реализации интегральных диодов
- •6. Пассивные элементы ИС
- •6.1. Основные параметры резисторов
- •6.2. Реализация интегральных резисторов
- •6.4. Реализация интегральных конденсаторов
- •7. Элементная база статических ЦИС на биполярных транзисторах
- •7.1. Резисторно-транзисторная логика (РТЛ)
- •7.1.1. Характеристики РТЛ
- •7.2. Эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ)
- •7.2.1. Принцип работы
- •7.2.2. Входная характеристика
- •7.2.3. Передаточная характеристика
- •7.2.4. Выходная характеристика
- •7.2.6. Многоярусные ЭСЛ (МяЭСЛ)
- •7.3. Диодно-транзисторная логика
- •7.3.1. Расчет передаточной и входной характеристик
- •7.3.2. Выходная характеристика
- •7.3.3. Влияние нагрузки на логические уровни
- •7.4. Транзисторно-транзисторная логика
- •7.4.1. ТТЛ-элемент с простым инвертором
- •7.4.2. Передаточная характеристика
- •7.4.3. Входная характеристика
- •7.4.4. Выходная характеристика
- •7.4.6. Основные параметры
- •7.4.7. Многоэмиттерный транзистор
- •7.4.8. ТТЛ-элемент со сложным выходным каскадом
- •7.4.9. Модификация логического элемента
- •7.5. Интегральная инжекционная логика
- •7.5.2. Реализация логических функций
- •8. Полевые транзисторы
- •8.1. Типы полевых транзисторов
- •8.2. Определение физических параметров
- •8.3. модель полевого транзистора
- •8.4. Режимы работы и уравнения ВАХ полевого транзистора
- •9. Элементная база на полевых транзисторах
- •9.2. Передаточная характеристика и параметры инвертора с линейной нагрузкой
- •9.3. Передаточная характеристика и параметры инвертора с нелинейной нагрузкой
- •9.4. Передаточная характеристика и параметры инвертора с квазилинейной нагрузкой
- •9.5. Передаточная характеристика и параметры инвертора с токостабилизирующей нагрузкой
- •9.6. Передаточная характеристика и параметры комплементарного инвертора
- •9.8. Логические элементы на МОП-транзисторах
- •9.9. Определение эквивалентной крутизны группы переключающих транзисторов
- •9.11. Влияние параметров транзисторов на характеристики логического элемента
- •9.12. Сопряжение ТТЛ- и КМОП-схем
|
|
БТ |
501…2 000 |
3< K <4 |
|
|
Аналого- |
БТ, МОП |
|
2< K <3 |
|
|
вая |
101…300 |
|||
|
|
|
|||
|
|
МОП |
10 001…100 |
4< K <5 |
|
|
Цифровая |
000 |
|||
Сверхболь- |
|
|
|||
БТ |
2 001…10 |
4 |
|||
|
|||||
шие (СБИС) |
|
000 |
|||
|
|
|
|||
|
Аналого- |
БТ, МОП |
301…1 000 |
3 |
|
|
вая |
||||
|
|
|
|
||
Ультраболь- |
Цифровая |
МОП |
100 001…1 |
5< K <6 |
|
шие (УБИС) |
000 000 |
||||
|
|
|
Степень интеграции ограничивается следующими факторами:
∙ выходом годных изделий при интегральном производст-
ве;
∙ соображениями теплового равновесия кристалла (Р < 4 - 5
Вт);
∙ себестоимостью ИС.
1.4. Последовательность разработки ИС
Общая последовательность разработки ИС состоит из следующих этапов (рис.1.2):
1)схемотехническое проектирование: ∙ структурное проектирование; ∙ схемное проектирование;
2)конструктивно-технологическое проектирование;
3)изготовление опытного образца;
4)исследование характеристик ИС и определение ее пара-
метров.
Невозможно обеспечить получение ИС с наилучшими характеристиками без достижения оптимальных результатов на каждом этапе разработки.
13
|
|
Техническое задание |
|
|
|
|
Структурный синтез |
|
|
|
|
Структурный анализ |
Структурное |
|
|
|
проектирование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выбор варианта |
|
|
|
|
|
|
Схемотехническое |
|
Выбор (разработка) |
Схемный синтез |
|
проектирование |
|
элементной базы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет электрических характеристик |
Схемное |
|
|
|
Параметрическая оптимизация |
проектирование |
|
14 |
|
Выбор варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
Выбор (разработка) |
Разработка топологии |
|
|
|
базовой технологии |
|
|
|
|
|
Расчет уточненных |
|
|
|
|
Расчет физической структуры |
Конструкторско- |
|
|
|
параметров компонентов |
||
|
|
|
технологическое |
|
|
|
|
|
|
|
|
Разработка конструкции |
|
проектирование |
|
|
|
|
|
|
|
Подготовка документации |
|
|
|
|
Изготовление опытных образцов |
|
|
|
|
Определение характеристик ИС |
|
|
Рис.1.2. Последовательность разработки ИС