- •Раздел 2. Схемотехнические решения
- •Применение компараторов.
- •4.3.2. Детектор пересечения нуля
- •Генератор импульсов с переменной скважностью
- •4.3.7. Логические элементы
- •Параметры компараторов.
- •Некоторые характеристики аналоговых компараторов
- •Основные схемы включения таймера. Ждущий режим
- •Автоколебательный режим
- •4.5.3. Типы интегральных таймеров
- •Раздел 2. Схемотехнические решения
- •Тема 12 (2 час) Стабилизаторы напряжения
- •Параллельный параметрический стабилизатор на стабилитроне
- •Последовательный стабилизатор на биполярном транзисторе
- •Последовательный компенсационный стабилизатор с применением операционного усилителя
- •2. Источники опорного напряжения
- •3. Интегральный линейный стабилизатор напряжения
- •3. Импульсный стабилизатор напряжения
- •Феррорезонансные стабилизаторы
- •Современные стабилизаторы
- •Раздел 2. Схемотехнические решения
- •Тема 13 (4 час) Аналоговые коммутаторы
- •Промышленные аналоговые коммутаторы.
- •Характеристики аналоговых коммутаторов.
- •3.1. Статические характеристики
- •3.2. Динамические характеристики
- •3.3. Эксплуатационные параметры
- •Применение аналоговых коммутаторов
- •4.1. Влияние нелинейности аналоговых коммутаторов на искажения передаваемых сигналов
- •Раздел 2. Схемотехнические решения
- •Тема 14 (4 час) Цифроаналоговые преобразователи и аналого-цифровые преобразователи
- •Параллельные и последовательные цифроаналоговые преобразователи.
- •1.2. Сигма-дельта-цап
- •Интерфейсы, применение, параметры цифроаналоговых преобразователей.
- •2.2. Цап с параллельным интерфейсом
- •2.3. Применение цап
- •Параллельные, последовательные, последовательно-параллельные и интегрирующие аналого-цифровые преобразователи.
- •Интерфейсы, параметры, применение аналого-цифровых преобразователей.
- •Раздел 2. Схемотехнические решения
- •Датчики ускорения (акселерометры).
- •Датчики давления.
- •Датчики влажности (гигрометры).
- •Датчики магнитного поля.
- •Раздел 2. Схемотехнические решения
- •Тема 16 (4 час) Конструкции интегральных микросхем и микропроцессоров
- •Классификация интегральных микросхем по конструктивно-технологическим признакам.
- •Классификация интегральных схем
- •Структуры интегральных схем конструкции активных элементов полупроводниковых микросхем по биполярной технологии Транзисторы типа n–p–n.
- •Транзисторы типа p–n–p.
- •Многоэмиттерные транзисторы (мэт).
- •Многоколлекторные транзисторы (мкт).
- •Составные транзисторы.
- •Интегральные диоды и стабилитроны.
- •Диод Шотки и транзистор с диодом Шотки.
- •Конструкции активных элементов полупроводниковых микросхем на основе полевых транзисторов
- •Конструкция мдп–транзисторов в микросхемах с алюминиевой металлизацией.
- •Мноп–транзисторы.
- •Моап–транзисторы
- •Конструкции мдп–транзисторов с поликремневыми затворами.
- •Конструкции д–мдп–транзисторов.
- •Конструкции V–мдп–транзисторов.
- •Конструкции мдп–транзисторов на диэлектрической подложке.
- •Конструктивно–технологические варианты исполнения кмдп–бис
- •Интегральные резисторы.
- •Интегральные конденсаторы.
- •Методы Изоляции элементов друг от друга в микросхемах
- •Структуры ис на полупроводниках aiiibv.
- •Тема 18 запоминающие устройства
- •Раздел 2. Схемотехнические решения
- •Раздел 2. Схемотехнические решения
- •Раздел 2. Схемотехнические решения
- •Раздел 2. Схемотехнические решения
- •Тема 21 Структурная организация микроконтроллера
- •Раздел 2. Схемотехнические решения
- •Тема 20 (4 час)
- •1. Типы микропроцессорных систем
- •Раздел 2. Схемотехнические решения
- •Тема 21 (4 час) Структурная организация микроконтроллера
- •Общие сведения. Блок схема микроконтроллера
- •Архитектура и команды микроконтроллера.
- •Раздел 2. Схемотехнические решения
- •Раздел 2. Схемотехнические решения
- •Раздел 2. Схемотехнические решения
- •Тема 21 Структурная организация микроконтроллера
Многоколлекторные транзисторы (мкт).
Структура МКТ является основной структурой единицей для И2Л. Структура МКТ представляет собой транзистор МЭТ включенного в инверсном режиме, т.е. общим эмиттером является эпитаксиальный слой, а коллекторы – n области малых размеров. Структура МКТ представлена на рис. 7. Главной проблемой при конструировании этого транзистора является обеспечения достаточного высокого коэффициента передачи тока от общего n–эмиттера к каждому из n –коллекторов. Это достигается расположение скрытого n –слоя как можно ближе к базовому и расположением n –слоев как можно ближе друг к другу.
^
Составные транзисторы.
Для повышения коэффициента усиления схемы используют составные транзисторы. Они могут быть реализованы как на основе двух транзисторов одного типа, так и на основе транзисторов разного типа. На рис. 8 представлена структура, в которой в зависимости от схемы соединения может быть осуществлен составной транзистор, состоящий из двух n–p–n транзисторов с общим коллектором, или составной транзистор, состоящий из вертикального n–p–n транзистора и горизонтального p–n–p транзистора. Составной транзистор имеет коэффициент усиления, равный произведению коэффициента усиления составляющих его транзисторов, однако быстродействие его определяется наименее быстродействующим транзистором.
^
Интегральные диоды и стабилитроны.
Любой из p–n переходов транзисторной структуры может быть использован для формирования диодов, обычно используется переходы база–эмиттер и база–коллектор. На рис. 9 представлено пять возможных вариантов использования p–n переходов в качестве диода:
– на основе перехода база– эмиттер с коллектором, закороченным на базу (БК–Э);
– на основе перехода коллектор–база с эмиттером, закороченным на базу (БЭ–К);
– с использование эмиттерного и коллекторного переходов, когда эмиттерные и коллекторные области соединены (Б–ЭК);
– на основе перехода база эмиттер, с разомкнутой цепью коллектора (Б–Э);
– на основе перехода база–коллектор с разомкнутой цепью эмиттера (Б–К).
Основные параметры этих типов включения представлены в табл. 4. Из этой таблице видно, что пробивное напряжение ^ Uпр больше у тех вариантов, в которых используется коллекторный переход, а обратные токи Iобр меньше у тех вариантов, в которых используется только эмиттерный переход. Емкость диода между катодом и анодом Cд у вариантов с наибольшей площадью перехода (т.е. для включения Б–ЭК) максимальна. Паразитная емкость на подложку Cо минимальна у варианта Б–Э. Время восстановления обратного тока tв, характеризующего время переключения диода, минимально для варианта БК–Э, так как у этого варианта накапливается заряд только в базе.
Табл. 4. Параметры интегральных диодов от схемы включения.
Параметры |
Вариант включения | ||||
|
БК–Э |
БЭ–К |
Б–ЭК |
Б–Э |
Б–К |
Uпр, В |
7…8 |
40…50 |
7…8 |
7…8 |
40…50 |
Iобр, нА |
0,5…1,0 |
15…30 |
20…40 |
0,5…1,0 |
15…30 |
Cд, пФ |
0,5 |
0,7 |
1,2 |
0,5 |
0,7 |
Cо, пФ |
3 |
3 |
3 |
1,2 |
3 |
tв, нс |
10 |
50 |
100 |
50 |
75 |
Оптимальными для микросхем являются вариантами диода являются БК–Э и Б–Э. пробивное напряжение для такого типа включения составляет 7…8 В, что вполне достаточно для использования этих вариантов в низковольтных микросхемах.
С. для фиксации напряжения можно исС. В этом случае диод работает в режиме лавинного пробоя. Обратное включение диода БЭ–К применяют для получения напряжения стабилизации 3…5 В с температурным коэффициентом –(2…3) мВ/Стабилитроны в интегральных схемах необходимы для фиксирования определенного уровня или для стабилизации напряжения. Интегральные стабилитроны могут формироваться на базе структуры интегрального транзистора в в различных вариантах в зависимости от необходимого напряжения стабилизации и его температурного коэффициента. Обратное включение диода Б–Э используется для получения напряжения 5…10 В с температурным коэффициентом (2…5)мВ/С.пользовать один или несколько последовательно включенных в прямом направлении диодов БК–Э. При этом напряжение стабилизации кратно напряжению на открытом переходе (0,7 В). Температурная чувствительность такого включения составляет – 2мВ/