Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Интегральные логические элементы на униполярных транзисторах




 

В интегральной схемотехнике применяются как биполярные, так и униполярные транзисторы (под полярностью понимается тип проводимости). Если биполярный транзистор состоит из двух переходов разных типов проводимости (p-n и n-p) и работают на основе инжекции и переноса неосновных носителей, униполярные состоят из одного перехода и работают на основе переноса основных носителей. Первые управляются током, вторые – напряжением.

Униполярный (полевой) транзистор – n n прибор, работа которого основана на изменении (модуляции) сопротивления слоя n n материала поперечным электрическим полем. Известны две разновидности FET (ПТ): с управляющими p-n переходами и со структурой МДП (МОП, так как в качестве диэлектрика обычно используется окисел кремния).

Первые нашли применение в линейных схемах (усилители, аналоговые ключи), вторые – в логических схемах.

МОП – транзистор является 4 – полюсным полупроводниковым прибором.

 

 

1 – nn пластина с проводником p-типа.

2 – области n-типа.

3 – металлический электрод.

4 – изолирующая пленка.

 

Истоком называют электрод, от которого начинают движение основные носители, стоком – электрод, к которому они движутся. Затвор – управляющий электрод. Четвертый дополнительный электрод присоединяется к подложке (nn области, на которой изготовлен транзистор).

Область под затвором между И и С – канал.

Различают МОП транзисторы с встроенными (объединенный тип) и индуцированными (обогащенный тип) каналами. Первый тип образуется технологическим путем, второй – под действием управляющего напряжения.

В цифровых устройствах – обычно МОП – транзисторы с индуцированным каналом. При отсутствии управляющего напряжения на затворе транзистора канал не проводит.

Если к затвору приложить большее по абсолютной величине относительно истока управляющее напряжение (больше ), то между стоком и истоком создается проводящий канал. Проводимость канала увеличивается с ростом напряжения на затворе:

 

 

 


По типу проводимости канала различают МОП транзисторы n- и p- типов. На рисунке была изображена структура, основание которой – кремний p типа проводимости и канал с n – типом проводимости, то есть n-тип МОП транзисторы.

Аналогичную структуру имеет p-тип кремниевая пластина с n проводимостью и канал p-типа.

Так как управляются напряжением – аналогично электрическим лампам. Исток – катод, затвор – сетка, сток – анод.

Усилительные свойства характеризуют крутизной:

 

при

 

и коэффициент усиления по напряжению

 

при

__________

При проектировании БК качество результата во многом зависит от топологических факторов.

Чтобы расширить возможности применения БК важно удачно подобрать состав и число БК, правильно расположить шины питания, места подключения внешних сигналов, обеспечить возможности отключения неисправных элементов от источника питания и так далее.

Проектирование БИС на основе БК связано с понятием библиотеки реализуемых на нем схем.

Чтобы избавить каждого из проектировщиков от повторения работы по созданию на кристалле возможных схем, при разработке БК предусматривают библиотеку возможных решений, в которую входят многие реализуемые на кристалле элементы, функциональные узлы и их части.

Пользуясь библиотекой, проектировщик воплощает схемы, работоспособность которых уже проверена, а параметры известны.

Проектирование БИС – САПР.

Обеспечивает высокий процент использования элементов кристалла (до 90%).

Проектирование БИС на основе БК отличается от проектирования полностью заказных БИС – при БК схема должна быть покрыта элементами из библиотеки, при проектировании заказной БИС на этапе логического проектирования можно пользоваться неограниченным (в пределах выбранной схемотехники) набором функциональных элементов. В заказной БИС полностью используются схемные элементы, экономится площадь кристалла (но возрастает стоимость и время).

В целом стоимость ниже, но стоимость кристалла дороже

__________

 

МОП транзисторы имеют высокое входное сопротивление (), занимают на пластине малую площадь (в 20-30 раз меньше, чем биполярный транзистор и высокотехнологичны – в 2-3 раза меньше операций при изготовлении, чем для биполярного транзистора).

 

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-02-12; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2010 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Жизнь - это то, что с тобой происходит, пока ты строишь планы. © Джон Леннон
==> читать все изречения...

2725 - | 2491 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.012 с.