Разработка интегральной микросхемы АМ-ЧМ приёмника по типу TA2003 - Дипломная работа

Это связано с постоянно растущим числом радиостанций, работающих на различных частотах как АМ-, так и ЧМ-диапазона. Главная проблема АМ-ЧМ приемника - необходимость обеспечить его низкую стоимость, поскольку технически все перечисленные трудности вполне разрешимы.В результате взаимодействия двух этих частот на выходе смесителя появляется сигнал, содержащий множество комбинационных составляющих, в то числе и составляющую, частота которой равна разности двух этих частот fc-fг. На промежуточную частоту настроена резонансная система, включенная в выходную цепь смесителя, что позволяет при соответствующей полосе пропускания выделить напряжение сигнала на промежуточной частоте. Усилитель, который усиливает сигнал на промежуточной частоте, получил название усилителя промежуточной частоты. Таким образом, в супергетеродинном радиоприемнике усиление и выделение радиосигнала осуществляется на трех частотах: на радиочастоте, промежуточной частоте и частоте модуляции (звуковой частоте). Это осуществляется посредством цепей, которые передают выпрямленное детектором регулирующее напряжение на базы транзисторов, усилителей радиочастоты, промежуточной частоты и преобразователя частоты, уменьшая их усиление с увеличением напряжения сигнала на входе и наоборот (рисунок 1.2) [2].Избирательностью называют степень ослабления помехи, отличающейся по частоте от полезного сигнала. Количественно избирательность оценивается коэффициентом избирательности, который показывает во сколько раз по сравнению с сигналом ослабляется равная ему по величине помеха при заданной расстройке. С усилителя радиочастоты усиленный сигнал поступает на преобразователь частоты, который состоит из смесителя для FM - сигналов (FM MIX) и гетеродина (FM OSC). Со смесителя сигнал поступает на вход усилителя промежуточной частоты (FM IF) - вывод 8 ИМС. Это осуществляется посредством цепей, которые передают выпрямленное детектором регулирующее напряжение на базы транзисторов, усилителей высокой, промежуточной частоты и преобразователя частоты, уменьшая их усиление с увеличением напряжения сигнала на входе и наоборот.На рисунке 3.15 приведена схема электрическая принципиальная усилителя промежуточной частоты ЧМ-сигналов. На рисунке 3.17 приведена схема электрическая принципиальная гетеродина АМ-сигналов. На рисунке 3.19 приведена схема электрическая принципиальная гетеродина ЧМ-сигналов. На рисунке 3.21 приведена схема электрическая принципиальная усилителя промежуточной частоты АМ-сигналов. На рисунке 3.23 приведена схема электрическая принципиальная смесителя ЧМ-сигналов.Разработку топологии проектируемой ИМС проведем с помощью пакета программ проектирования топологии ПАРОМ. В качестве исходной информации при проектировании используем фотографию кристалла ИМС TA2003 и проектные нормы на разработку топологии. Используя полученные сведения о размерах и конфигурации элементов приступаем к разработке библиотеки элементов. В файл топологии ИМС элементы вызываются из соответствующих файлов библиотеки. Рисунок 5.1 - N-P-N транзисторы (в обозначении элементов N - n-p-n транзистор, 2514 - размеры транзистора: 25 - длинна, 14 - ширина.При разработке топологии ИМС необходимо придерживаться следующих основных правил проектирования топологии полупроводниковых ИМС с изоляцией p-n-переходом [5]: 1) Для учета влияния диффузии примеси под маскирующий окисел, растравливания окисла, ошибок фотолитографии при составлении топологической схемы все элементы схем, кроме контактных площадок, рекомендуется размещать на расстоянии от щели под разделительную диффузию, равном удвоенной толщине эпитаксиального слоя. 2) К изолирующим p-n-переходам всегда должно быть приложено напряжение обратного смещения, что практически осуществляется подсоединением подложки р-типа, или области разделительной диффузии р-типа, к точке схемы с наиболее отрицательным потенциалом. 4) Резисторы, формируемые на основе базового диффузионного слоя, можно располагать в одной изолированной области, которая подключается к самому положительному потенциалу схемы. 5) Резисторы на основе эмиттерного и резисторного слоев следует располагать в отдельных изолированных областях. Резисторы могут быть прямыми, изогнутыми или иметь любую другую форму, однако во всех случаях отношение длины резистора к его ширине должно быть согласовано с удельным сопротивлением исходного диффузионного слоя и обеспечено получением заданного номинала.Так как дипломный проект носит характер научной разработки, то в организационно - экономической части проведем анализ организации выполнения дипломного проекта и рассчитаем затраты на разработку.В процессе выполнения дипломного проекта определим рациональность организации своего труда. Для этого необходимо сопоставить запланированное время на проектирование ИМС и оформление дипломного проекта с фактически затраченным. На первом этапе составим план работы, определим исполнителей и рассчитаем плановую трудоемкость выполнения отдельных этапов работы, рассчитаем удельный вес каждого этапа в общем времени,

Содержание

Введение

1. Общие принципы построения АМ-ЧМ приемников

1.1 Сравнение супергетеродинных приемников АМ и ЧМ сигналов

1.2 Основные электрические параметры радиоприемников

2. Структурная схема ИМС TA2003. Функциональные узлы входящие в состав ИМС

3. Схема электрическая принципиальная

3.1 Схемотехника построения функциональных узлов

3.2 Анализ схемы электрической принципиальной

4. Разработка физической структуры кристалла и технологического маршрута изготовления ИМС

5 Разработка топологии ИМС

5.1 Разработка библиотеки элементов

5.2 Компоновка элементов и блоков

6. Расчет сметы затрат на разработку ИМС

6.1 Организационная часть

6.2 Экономическая часть

7. Анализ опасных и вредных факторов при работе с ПЭВМ

Заключение

Список использованных источников

Приложение А Приложение Б

В последнее десятилетие широко и повсеместно используются АМ-ЧМ приемники. Это связано с постоянно растущим числом радиостанций, работающих на различных частотах как АМ-, так и ЧМ-диапазона. Однако в пределах России есть ряд проблем с качеством имеющихся в продаже радиоприемников и с их использованием в крупных городах, в условиях наличия большого количества радиостанций и сложной электромагнитной обстановки. Главная проблема АМ-ЧМ приемника - необходимость обеспечить его низкую стоимость, поскольку технически все перечисленные трудности вполне разрешимы. Собственно, это проблема всей бытовой техники, и решается она стандартно - массовым выпуском ИМС, в которые интегрировано как можно больше функциональных блоков.

Основное достоинство таких схем - простота реализации устройства с минимумом дополнительных компонентов

Разрабатываемая микросхема - это однокорпусный АМ-ЧМ радиоприемник, построенный по схеме супергетеродина с полностью раздельными трактами и с минимальным количеством навесных элементов. Все, что требуется для построения приемника - несколько конденсаторов, три контура и фильтр ПЧ.