7.2. Описание установки

Схема для исследования логической ИМС показана на рис. 7.3. Уровни входных сигналов, соответствующие логическим нулю или единице, задают с помощью источников напряжения G1 и G2 и переключателей S1 – S3. При этом на одном из входов сигнал можно плавно изменять от до путем изменения сопротивления R. Напряжения измеряют с помощью цифрового вольтметра. Для измерения входного тока предназначен миллиамперметр PA1; ток, потребляемый микросхемой от источника питания, измеряют миллиамперметром PA2. Исследование гибридной ИМС (ее выдает преподаватель) производится с использованием стереоскопического микроскопа типа МБС-9.

Рис. 7.3. Схема для исследования логической интегральной микросхемы

7.3. Проведение испытаний

7.3.1. Определение логических операций, выполняемых полупроводниковой микросхемой

Сопротивление R полностью ввести (повернуть по часовой стрелке до упора). Подавая с помощью ключей S1 – S3 на входы микросхемы в различных комбинациях напряжения, соответствующие логическим нулю и единице, измерять цифровым вольтметром напряжения на входе (гнезда Г1 – Г3) и в точках Г4 и Г5 относительно общего вывода схемы (гнездо Г7). Результаты записать в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Входные напряжения			Выходные напряжения
Uвх1, В	Uвх2, В	Uвх3, В	U4, В	U5, В

7.3.2. Исследование входной и прямой передаточной характеристик логической полупроводниковой микросхемы

Переключатели S1 – S3 поставить в положение "1". Изменяя напряжение на входе U_вх (измерять в точке Г1) с помощью регулятора R, исследовать зависимости I_вх и U_вых (измерять в точке Г5) от входного напряжения. Входное напряжение изменять через 0,3 В от нуля до значений, при которых начинает резко уменьшаться выходное напряжение. В диапазоне резкого уменьшения выходного напряжения входное напряжение изменять через 0,05 В. После того как выходное напряжение перестанет изменяться, вновь принять шаг изменения U_вх равным 0,3 В. Результаты записать в табл. 7.2.

Таблица 7.2

Uвх, В	Iвх, мкА	Uвых, В

7.3.3. Определение мощности, потребляемой логической полупроводниковой микросхемой

Измерить напряжение питания U_и. п и токи, потребляемые микросхемой во включенном и в выключенном состояниях. Результаты измерений записать.

7.3.4. Изучение конструкции гибридной имс

Поместить выданную преподавателем гибридную ИМС (со снятым корпусом) на предметном столе микроскопа. Включить осветитель микроскопа. Установить переключатель увеличений в положение "0,6" или "1", поворотом рукоятки механизма фокусировки добиться резкого изображения ИМС.

Внимательно рассмотреть конструкцию ИМС, найти и сосчитать количество и тип навесных активных и пассивных элементов. Активные навесные элементы изготовлены в отдельных монокристаллах кремния (размером 0,5…4 мм²) и снаружи защищены компаундом. Диоды имеют два проволочных вывода, транзисторы – три. Навесные конденсаторы имеют металлизированные поверхности и закрепляются на контактных площадках подложки.

Найти и сосчитать пленочные резисторы (резистивные пленки имеют серо-стальной цвет в отраженном свете) и пленочные конденсаторы – они представляют собой комбинацию двух металлических пленок, между которыми расположена диэлектрическая пленка (обычно желтого цвета).

Результаты внести в табл. 7.3.

Таблица 7.3

Количество элементов					Общее число элементов	Площадь подложки, мм2
Навесных транзис-торов	Навесных диодов	Навесных конден-саторов	Пленочных резисторов	Пленочных конден-саторов

Для одного из пленочных резисторов (по указанию преподавателя) с помощью шкалы окуляра микроскопа измерить геометрические размеры, размеры подложки гибридной ИМС измерить линейкой.