 |
Элементы пленочных и гибридных микросхем
|
|
|
|
Различают тонкоплёночные и толстоплёночные. В тонкопленочных толщина пленки 1мкм Резисторы тонкопленочных имс изготавливают в виде тонких плёнок из нихрома и диоксида-олова. 
Конденсаторы пленочных и гибридных имс изготавливают емкостью до 10нФ, диэлектрик SiO2 проводник Al
Катушки индуктивности пленочных имс бывают до 5мкГн
34. Элементы полупроводниковых микросхем
Элементы полупроводниковых имс используются как биполярные, так и униполярные транзисторы
(Полупроводниковые микросхемы – микросхемы, элементы и соединения которых изготовлены на поверхности полупроводника. Большинство элементов строятся на транзисторной структуре. Достоинства: компактность, прочность, надежность. Недостатки: большой разброс параметров пассивных элементов, меньшая емкость конденсаторов.
Биполярный транзистор
VD полупроводниковые интегральные микросхемы (5-включений диодного транзистора)
В качестве резистора могут использоваться диффузионные резисторы – эмиттер, коллектор или база транзистор, канала МОП транзистора, и pn переход транзистора в обратном включении. Резистор на основе базы биполярного транзистора.
Канал МОП- транзистора
На основе закрытого pn перехода
Конденсаторы полупроводниковых имс. Диффузионные конденсаторы изготавливают на основе эмиттерного и коллекторного перехода. На основе коллекторного перехода, схема меньше подвержена температуре.
Метало-оксидные (конденсаторы, имеющие МДП схему)
35. Эпитаксиально-планарная технология изготовления полупроводниковых микросхем.
1. Эпитаксия (наращивание)
2. Окисление кремния, кремний нагревается до T=1250°
3-7. Фотолитография, на SiO2 наносятся фоторезисторы
|
|
|
4. Накладывают фотошаблон (маску)
5. Освещают ультрафиолетом, участки задубливаются
6. Растворяются незадубленные участки фоторезистора
7. Растворяет диоксид кремния под отверстиями (убирают (8))
8. Ударяют фоторезистор
9. В печи при 1120° диффудирует примесь Бора
10. Процесс повторяют до образования остальных областей
36. Терморезисторы, варисторы, фоторезисторы: УГО, ВАХ, принцип работы
Терморезисторы – резисторы, сопротивление которых зависит от температуры.
Различают: термисторы, пазисторы.
Термисторы изготавливают из полупроводников, сопротивление которых падает с ростом температуры. Терморезисторы используются в качестве датчиков температуры, стабилизации т.д.
Варисторы – резисторы, сопротивление которых зависит от приложенного напряжения. Чем оно больше, тем меньше сопротивление R и больше I. Их изготавливают из карбида кремния с керамическим связующим материалом. Варисторы используются в маломощных стабилизаторах напряжения, автоматических регуляторах усиления, в устройствах автоматической регулировки полосы стабилизации.
Фоторезистор – полупроводниковый прибор без p-n-перехода, сопротивление которого меняется под воздействием инфракрасного видимого или ультрафиолетового излучения. Представляет собой фоточувствительную пластину из сульфида или селенида кадмия, а также сульфида свинца. Принцип работы: без освещения по пластине течет лишь небольшой темновой ток.
Если осветить его, то в результате фотоэффекта электроны в пластине перейдут из валентной
37. Светодиоды: УГО, принцип работы. Фотодиоды: УГО, ВАХ, принцип работы, структура
Светодиоды работают в прямом включении. Электроны и дырки диффундируют в противоположные области и рекомбинируют, при этом электроны из зоны проводимости попадают в валентную зону с выделением энергии в виде тепла, излучения или света. Цвет зависит от материала примесей. Основные параметры: яркость свечения, цвет свечения, 
прямой ток и прямое напряжение.
|
|
|
Фотодиоды. Включаются в обратном направлении. Чем больше световой поток, тем больше обратный ток диода в 100 раз больше быстродействие. Преимущество перед фоторезисторами – быстродействие.
-
38. Фототранзисторы: схема включения, ВАХ, принцип работы. Фототиристоры: УГО, принцип работы. Оптопары: УГО, принцип работы
Фототранзисторы. Световой поток подается на базу. Чем он больше, тем сильней открывается транзистор и тем больше ток коллектора. ВАХ фототранзисторов
Это полевой
Это биполярный
Фототиристор. Напряжение включения определяется освещенностью одной из баз.
Оптопары (имеют два элемента) – излучающий и принимающий. В них ток преобразуется в свет. Существуют резисторные, диодные, транзисторные и тиристорные оптопары. Используются для связи узлов аппаратуры, которая имеет различные логические уровни, находящиеся под разными потенциалами, а также для управления сильноточными и высоковольтными устройствами.
39. Усилители: понятие, классификация, структурная схема, основные параметры и характеристики
Усилитель – устройство, преобразующее энергию источника питания в электрические колебания различной частоты, увеличивая входной сигнал в несколько раз.
Классификация:
1. По активному элементу (ламповые, транзисторные, диодные, интегральные)
2. По полосе усиливаемых частот (низкочастотные, высокочастотные, промежуточной частоты, резонансные)
3. По типу усиливаемых сигналов (гармонические, импульсные)
Основные параметры: Iвх, Uвх, Pвх, Rвх, Iвых, Uвых, Pвых, Rвых 
, 
- коэффициент полезного действия, 
Основные характеристики: амплитудно-частотная, амплитудная, фаза частотная
40. Усилитель с общим эмиттером: схема, назначение элементов, свойства схемы с общим эмиттером
R1,R2 – делители напряжения, определяют рабочую точку транзистора
C1,C2 – разделительные конденсаторы (не пропускают постоянный ток)
Uвх – источник входного сигнала
VT – транзистор (усиливает входной сигнал)
Rн – нагрузка (сопротивление следующего каскада)
Ек – э.д.с коллектора, источник постоянного тока, питающий схему
Rк – коллекторная нагрузка (определяет уровень выходного напряжения)
Uвых- выход, на него подается усиленный сигнал, он подключается к следующему каскаду
|
|
|
Свойства схемы:
1. Хорошо усиливает сигнал по току, напряжению и мощности
2. Температура влияет на свойства схемы
3. Частотные свойства хуже, чем в схеме с ОБ 4. Искажает форму сигнала
5. Меняет фазу сигнала на 180 градусов
41. Способы подачи напряжения смещения на усилитель
Фиксированным током и напряжением
С фиксированным током
42. Обратная связь: понятие, классификация, структурные схемы
Обратная связь – это явление, когда обратная часть выходного сигнала усилителя поступает обратно на вход.
При Куос > Кu, связь называется положительной (ПОС). При Куос <Кu связь называется отрицательной (ООС). Если электрические колебания из выходной цепи поступают во входную цепь в фазе с электрическими колебаниями входного сигнала, то это ПОС. При противофазности указанных электрических колебаний образуется ООС. Виды ОС: ОС по напряжению (цепь ОС параллельна нагрузке)
И по току (цепь ОС последовательна нагрузке)
Последовательная обратная связь - это когда Uос подается на вход усилителя последовательно со входом
Параллельная обратная связь – это обратная связь, включенная параллельно входу
|
|
|
