Специфика разработки структурной и принципиальной схемы. Выбор навесных элементов и расчет конфигурации пленочных элементов, особенности разработки топологии. Характеристика этапов изготовления устройства в виде гибридной интегральной микросхемы.
Аннотация к работе
1) Научиться составлять электрические схемы аналоговых устройств на основе биполярных и полевых транзисторов;Интегральной микросхемой называется изделие, содержащее в единице объема (1 см3) не менее пяти элементов и выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигналов. Аналоговые ИМС предназначены для обработки и преобразования сигналов, являющимися непрерывными функциями времени. В полупроводниковой ИМС все элементы и межэлементные соединения выполнены в объеме и на поверхности полупроводниковой подложки. В пленочной ИМС все элементы и межэлементные соединения выполнены только в виде пленок проводящих и диэлектрических материалов на поверхности диэлектрической подложки. В гибридных ИМС кроме элементов содержатся простые и сложные бескорпусные компоненты, расположенные на поверхности диэлектрической подложки. гибридный интегральный микросхемаСреди аналоговых ИМС наибольшее распространение имеют усилители - устройства для повышения мощности сигнала в нагрузке за счет использования энергии источников питания. Основными признаками для классификации усилителей является диапазон рабочих частот и главный параметр, характеризующий усилительные свойства устройства: ток, напряжение, мощность. В зависимости от конкретной области применения усилители подразделяются на измерительные, телевизионные, радиоприемные, телефонные, радиовещательные и др. входная цепь усилителя, не пропускающая постоянную составляющую сигнала, Ku1 - первый каскад, каскад на полевом транзисторе, Ku2 - второй каскад, согласующий каскад, Вых.ц. Обычно входное устройство выполняется в виде трансформатора или RC-цепочки, предотвращающих прохождение постоянной составляющей тока от источника к усилителю или наоборот.Первый каскад выполнен на полевом транзисторе 2П201А-1, второй каскад выполнен на биполярном транзисторе КТ 370-1.3.2 Определяем ток нагрузки по формуле: ; Коэффициент усиления каскада с разделительной нагрузкой складывается из коэффициента усиления эмиттерного повторителя и коэффициента усиления транзистора включенного по схеме с общим эмиттером: Ku2= Kuok Кuоэ Коэффициент усиления эмиттерного повторителя определяется по формуле: , где Коэффициент усиления транзистора включенного по схеме с ОЭ определяется по формуле: , где Коэффициент усиления первого (входного) каскада рассчитывается по формуле: Номинальное значение напряжения на выходе и входе первого каскада: ВРасчет пленочных резисторов начинается с выбора материала резистивной пленки и проводящей пленки для выводов. Каждый резистор должен выдержать мощность: , где - удельная мощность рассеяния (значение Р0 для различных материалов приведены в упомянутой выше таблице); 1.1 . Размер и конфигурацию пленочных резисторов находят по рассчитанным номинальным сопротивлениям резисторов Ri и удельному сопротивлению пленки rs. Находим коэффициент формы резистора по формуле: , Выбранный материал должен удовлетворять условию, чтобы величина Кф не превышала 50 для резистора с самым большим сопротивлением. Мощность, которую выдержит резистор равна: Мощность, которая на нем рассеивается: следовательно, резистор не перегреетсяПроцессы формирования пленочных структур характеризуются высокой однородностью и сводятся практически к двум процессам: осаждению пленок в вакууме и фотолитографической обработки. К производственным участкам цеха по изготовлению гибридных микросхем относятся участки очистки подложек, изготовление фотошаблонов и масок трафаретов; вакуумного напыления; фотолитографии; сборки и монтаж; герметизации; контроля электрических параметров; маркирование, лакирование, упаковки. На этом этапе определяют типы применяемых элементов, их номинальные параметры, выявляют, какие элементы будут выполнены в пленочном исполнении, а какие в дискретном, а также число и расположение контактных площадок. Топологические чертеж микросхемы - это конструкторский документ, определяющий ориентацию и взаимное расположение всех элементов микросхемы на подложки, а также форму и размеры пассивных элементов. По вычислительной ориентировочной площади подложки выбирают ее типоразмер из ряда рекомендуемых.Широкое применение гибридно-пленочной технологии, а также гибкость схемотехнической и конструктивной реализации различных электронных устройств обеспечиваются тонкопленочной и толстопленочной разновидностями этого направления. С помощью гибридно-пленочной технологии удается найти компромиссное решение вопроса об основном противоречии, содержащемся в требованиях к монолитным ИМС - противоречия между степенью интеграции и выходом годных ИМС. Реализуя сложное устройство в виде нескольких кристаллов с экономически целесообразной степенью интеграции, их объединяют в общем корпусе на общей изолирующей подложке, несущей систему пленочных межсоединений.
План
Содержание
Техническое задание
Введение
1. Разработка структурной схемы
2. Разработка принципиальной схемы
3. Разработка интегральной микросхемы
3.1 Выбор навесных элементов и расчет конфигурации пленочных элементов
3.2 Разработка топологии
3.3 Этапы изготовления устройства в виде гибридной интегральной микросхемы
Заключение
Список литературы
Техническое задание
Техническое задание определяется величинами параметров устройства по варианту № 08 исходных данных: 1.Напряжение источника питания Uпт = - 13 В
2.Коэффициент усиления по напряжению Ku = 6
3. Входное сопротивление Rвх = 4 Мом
4. Выходное номинальное напряжение Uном = 1,2 В
5. Сопротивление нагрузки Rн = 0,5 КОМ
6. Нижняя частота полосы пропускания fн = 20 Гц
7.Верхняя частота полосы пропускания fв = 15 КГЦ
8.Коэффициент частотных искажений на fн, Мн = 2 ДБ
9.Коэффициент частотных искажений на fв, Мв = 1 ДБ