Э Тема 13 Микросхемы 25.06.2014 9

Интегральные схемы. Слайд 1. Всего 10
Тема
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Интегральные схемы. Слайд 2. Всего 10
Интегральные схемы делятся на два вида:
1. Полупроводниковые :
1.1. Биполярные ИС;
1.2. МДП ИС;
2.Гибридные (ГИС).
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Интегральные схемы. Слайд 3. Всего 10
Полупроводниковые ИС
Характерной особенностью полупроводниковой ИС является
отсутствие среди её элементов катушки индуктивности и тем
более трансформатора. Это объясняется тем, что до сих пор не
удалось использовать в твёрдом теле какие-либо физические
явления, эквивалентные электромагнитной индукции. Поэтому
при разработке ИС стараются реализовать необходимую
функцию без применения индуктивностей или применяют
навесные индуктивные элементы.
В качестве резисторов и конденсаторов используют
сопротивление и зарядную ёмкость p-n-перехода, что позволяет
обеспечить единый технологический цикл изготовления
структур транзисторов, диодов, резисторов и конденсаторов при
производстве полупроводниковых ИС.
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Интегральные схемы. Слайд 4. Всего 10
Пример полупроводниковой ИС
4
2
С
5
VD
VT
1
2
Автор Останин Б.П.
n+
3
Пример профиля структуры
полупроводниковой ИС
Конец слайда
Интегральные схемы. Слайд 5. Всего 10
Гибридные ИС
ГИС – это гибкий, дешёвый оперативно проектируемый
тип ИС, хорошо приспособленный к решению специальных
задач.
Спецификой ГИС могут быть:
1. Высокие номиналы резисторов и конденсаторов,
недостижимые в полупроводниковых ИС;
2. Прецизионность резисторов, обусловленная тем,
что их номиналы можно подгонять до завершения
технологического цикла и помещения ГИС в корпус;
3. Повышенная функциональная сложность.
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Интегральные схемы. Слайд 6. Всего 10
Пример гибридной ИС
Пример профиля структуры
полупроводниковой ИС
6
7
С
VT
1
2
5
8
1 - нижняя обкладка конденсатора; 2 - верхняя
обкладка конденсатора; 3 – слой диэлектрика; 4 –
соединительная шина; 5 – транзистор с контактами;
6 – резистор с контактами; 7 – контактная площадка;
8 – диэлектрическая подложка
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Интегральные схемы. Слайд 7. Всего 10
Функциональную сложность ИС принято
характеризовать степенью интеграции –
числом элементов (чаще всего транзисторов),
входящих в состав ИС. Для количественной
оценки степени интеграции используется
условный коэффициент
К  ln N
N – число элементов, входящих в ИС.
К  1 (N  10) – простая ИС;
1 < К  2 – средняя ИС (СИС);
2 < К  3 – большая ИС (БИС);
К > 3 (N > 1000) – сверхбольшая ИС (СБИС).
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Интегральные схемы. Слайд 8. Всего 10
Применение
ИС
вместо
дискретных
элементов в качестве элементной базы
электронных устройств даёт значительные
преимущества по надёжности, габаритам
стоимости и другим показателям. Это связано с
тем, что при использовании ИС:
1. Отпадает необходимость в многочисленных
паяных соединениях – основном факторе снижения
надёжности;
2. Резко сокращаются габариты и масса
электронных
устройств
(благодаря
отсутствию
корпусов и внешних выводов у каждого элемента ИС);
3. Существенно снижается стоимость электронных
устройств за счёт
исключения
множества
сборочных и монтажных операций.
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Интегральные схемы. Слайд 9. Всего 10
Операционный усилитель
3
4
8
5 +U
-U
1
OV
Автор Останин Б.П.

7
R = 2 кОм
2
NC
6
NC
10 кОм
Конец слайда
Интегральные схемы. Слайд 10. Всего 10
Автор Останин Б.П.
Конец слайда