рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Интегральные микросхемы

Интегральные микросхемы - Конспект Лекций, раздел Электротехника, Электротехника с основами электроники Постоянное Усложнение Схем Электронных Устройств Привело К Существенному Увел...

Постоянное усложнение схем электронных устройств привело к существенному увеличению количества входящих в них элементов. В связи с этим возникает проблема все большей миниатюризации электронных приборов. Это стало возможным только на базе современного научно-технического направления электроники – микроэлектроники, основным принципом которой является объединение в одном сложном микроэлементе многих простейших – диодов, транзисторов, резисторов, конденсаторов и др. Эти достаточно сложные элементы обладают высокой надежностью и быстродействием, энергии потребляют мало, а стоят недорого. Такие сложные микроэлементы называют интегральными микросхемами (или просто микросхемами). Внешний вид одной из таких микросхем показан на рис. 12.20.

  Рис. 12.20 Рис. 12.21

В зависимости от технологии изготовления микросхемы разделяют на гибридные и полупроводниковые. Гибридная микросхема представляет собой диэлектрическое основание (стекло, керамика), на которое в виде различных пленок наносят пассивные элементы – резисторы, конденсаторы, соединительные проводники. Для этого используют напыления из золота, серебра, меди.

Активные элементы – бескорпусные полупроводниковые приборы – навешивают на диэлектрик. Все это объединяют в одном корпусе с выводами (рис. 12.21). Плотность расположения элементов в гибридной микросхеме может достигать 500 шт./см2.

Основным достоинством гибридных микросхем является высокая точность параметров элементов, входящих в микросхему, например, резисторы, выполненные из пленочного тантала имеют точность не хуже 0,5 %.

Полупроводниковые микросхемы изготовляют из единого кристалла полупроводника (рис. 12.22), отдельные области которого представляют собой различные активные и пассивные элементы.

Рис. 12.22

Элементы полупроводников микросхем получают в едином технологическом процессе. Резисторы, например, получают посредством легирования полупроводника. Сопротивление резистора зависит от размеров данной области полупроводника и его удельного сопротивления. Высокоомные резисторы получают посредством создания эмиттерных повторителей в кристалле.

Диоды и транзисторы получают путем избирательного травления исходного кристалла на нанесенной ранее маске и создания изоляционного слоя окиси кремния. Затем напыляют или наращивают слой поликристаллического кремния и после повторного травления в определенные области кристалла с помощью диффузии вводят акцепторные и донорные примеси, то есть получают участки с электропроводностью р- и n-типа. Для соединения отдельных элементов микросхемы между собой используют золотые и алюминиевые пленки, которые наносят с помощью напыления. Все элементы помещают в металлический или пластмассовый корпус и соединяют с выводами с помощью золотой или алюминиевой проволоки диаметром до 10 мкм.

Интегральные микросхемы в зависимости от назначения подразделяют на линейно-импульсные и логические и могут иметь в отличие от обычных электронных приборов несколько входных и выходных параметров, которые строго нормируются. Микросхемы представляют собой целые функциональные узлы электронных устройств, например, генераторы, усилители, счетчики импульсов и др.

 

Контрольные вопросы:

1. Чем отличается полупроводник от металла и диэлектрика?

2. Какие типы носителей тока существуют в полупроводниках?

3. Что такое легирование проводника?

4. Какие два типа примесей используются для легирования?

5. Что определяет тип проводимости (или ) легированного полупроводника?

6. Что такое переход и каково его основное свойство?

7. Нарисуйте вольт-амперную характеристику перехода?

8. Каково прямое падение напряжения для германиевых и для кремниевых диодов?

9. Что такое напряжение пробоя?

10. Нарисуйте схематическое обозначение диода и обозначьте выводы.

11. Какие методы изготовления переходов вы знаете?

12. Каковы особенности работы стабилитрона?

13. Как стабилитрон включается в цепь?

14. Нарисуйте схему регулирующей цепи со стабилитроном и опишите ее работу.

15. Опишите структуру тиристора.

16. Нарисуйте вольт-амперную характеристику неуправляемого тиристора и опишите его работу.

17. Нарисуйте семейство вольт-амперных характеристик управляемого тиристора.

18. Опишите структуру симистора.

19. Для чего используются тиристоры?

20. Как устроен транзистор?

21. Какие два типа биполярных транзисторов существуют?

22. Как называются электроды биполярного транзистора?

23. Нарисуйте схематические обозначения и транзисторов.

24. Как правильно подать напряжение смещения на и транзисторы?

25. Для чего используются транзисторы?

26. Чем конструкция полевого транзистора с переходом отличается от конструкции биполярного транзистора?

27. Нарисуйте схематические обозначения полевых транзисторов с переходом с каналом и с каналом и обозначьте их выводы.

28. Нарисуйте схемы подачи смещения на полевые транзисторы с переходом с каналом и с каналом.

29. Чем отличается конструкция МОП (металл-окисел-полупроводник) транзистора от конструкции полевого транзистора с переходом?

30. Опишите, как происходит управление током в полевом МОП транзисторе.

31. Нарисуйте схематические обозначения МОП транзисторов обеденного типа с каналом и с каналом и обозначьте их выводы.

32. Чем МОП транзисторы объединенного и обогащенного типа отличаются друг от друга?

33. Нарисуйте схематические обозначения МОП транзисторов обогащенного типа с каналом и с каналом и обозначьте их выводы.

34. Перечислите правила, которые должны соблюдаться при работе с незащищенными МОП транзисторами.

35. Что такое интегральная микросхема?

36. Какие компоненты могут быть включены в интегральные микросхемы?

37. Какие методы используются для изготовления интегральных микросхем?

38. Какие материалы используются для корпусов интегральных микросхем?

 


– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Электротехника с основами электроники

Опорный конспект лекций.. Для учащихся машиностроительного отделения по специальности.. Металлорежущие станки и инструменты БРЕСТ Опорный конспект..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Интегральные микросхемы

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

БРЕСТ 2008
Выполнил: Литовчик Е.Б., преподаватель машиностроительного отделения Брестского государственного политехнического колледжа. Опорный конспект лекций рассмотрен и одо

Электровакуумные приборы
Принцип работы электровакуумных приборов основан на явлении тер­моэлектронной эмиссии. Электровакуумные приборы условно можно разде­лить на электронно-управляемые, газоразрядные и электронно-оптиче

Элементы физики полупроводников
К полупроводникам относятся твердые вещества (чаще всего – кристал­лические), электропроводность которых, как и в проводниках, связана с пере­мещением электронов, но значительно меньше электропрово

Полупроводниковые диоды
В пограничном слое двух полупроводников с различным характером электропроводности при одном направлении тока дырки и электроны движутся навстречу друг другу, и при их встрече происходит рекомбинаци

Стабилитроны
Стабилитрон представляет собой специальный полупроводниковый диод, напряжение электрического пробоя которого очень слабо зависит от протека

Тиристоры
Тиристоры представляют собой кристаллическую структуру из четырех слоев чередующихся электронной и дырочной проводимостей (рис. 12.8) с трем

Биполярные транзисторы
Транзисторы являются управляемыми полупроводниковыми приборами, обеспечивающими усиление сигналов. По принципам действия их делят на управляемые электрическим током (биполярные) и управляемые элект

Полевые транзисторы
Полевые транзисторы разделяют на униполярные (с одним p-n - переходом) и полевые с изолированным затвором (без p-n - перехода) или со структурой МДП (металл – диэлектрик – полупроводн

Электронно-лучевые индикаторы
Действие электронно-лучевых индикаторов основано на управлении сформированным потоком электронов, называемым электронным лучом. Эти приборы позволяют не только регистрировать электрические сигналы

Вакуумно-люминесцентные индикаторы
Рис. 13.2 Вакуумно-люминесцентный индикатор представляет собой электронную лампу – тр

Газоразрядные индикаторы
Газоразрядный индикатор относится к ионным приборам тлеющего разряда и выполняется с холодным катодом. Индикатор имеет два или более электродов, помещенных в стеклянный баллон, заполненный инертным

Полупроводниковые индикаторы
Принцип действия полупроводникового индикатора основан на излучении квантов света при рекомбинации носителей заряда в области р-n – перехода, к которому приложено прямое напряжение. К полупр

Жидкокристаллические индикаторы
Жидкокристаллические индикаторы не излучают собственный свет, а только воздействуют на свет, проходящий через индикатор. Поэтому для них необходим внешний источник света. Основу индикаторов этого т

Светоизлучающие диоды
Светоизлучающий диод – это полупроводниковый диод, излучающий энергию в видимой области спектра в результате рекомбинации электронов и дырок. В качестве самостоятельного прибора излучающий диод при

Транзисторные усилители
Назначением усилителя как электронного устройства является увеличе­ние мощности сигнала за счет энергии источника питания. В зависимости от формы электрических сигналов усилители разделяют

Операционные усилители
С развитием интегральной технологии производства наиболее распро­страненным элементом для построения электронных устройств стал операционный усилитель. Он представляет собой высококачест­венный уси

Генераторы синусоидальных колебаний
Любой генератор состоит из усилителя и цепи положительной обратной связи. Структурная схема генератора представлена на рис. 14.12.  

Мультивибраторы
Генератор, представляющий собой двухэлементный усилитель с емкостной связью, выход которого соединен с входом, называют мультивибратором. Мультивибраторы бывают симметричные, если т

Логические элементы
Логический элемент – это электронная схема, которая имеет один или больше входов X, реализующая на каждом выходе соответствующую логическую функцию Y от входных переменных. Логические

Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи
При использовании логических и цифровых устройств в системах авто­матизированного управления возникает проблема связи их с различными элек­тронными преобразователями входных сигналов и исполнительн

Микропроцессоры
Микропроцессор (МП) – программируемое электронное устройство, кото­рое предназначено для обработки информации, представленной в цифровом коде, и управления процессом этой обработки. Микропроцессоры

Однофазные выпрямители
Выпрямителем называется электронное устройство, преобразующее энергию переменного тока (обычно синусоидального) в энергию постоянного тока. Основным элементом выпрямителя является полупров

Трехфазные выпрямители
В трехфазных цепях переменного тока промышленной частоты (50 Гц) в основном используют две схемы выпрямителей: трехфазный выпрямитель с нейтральной точкой и трехфазный мостовой выпрямитель.

Управляемые выпрямители
Управляемые выпрямители, наряду с преобразованием переменного тока в постоянный, дают возможность плавно регулировать в достаточно широких пределах среднее значение выпрямленного напряжения.

Сглаживающие фильтры
Для уменьшения пульсаций (сглаживания) выпрямленного напряжения используют специальные устройства – сглаживающие фильтры. В схемах источников питания сглаживающие фильтры включают между ди

Стабилизаторы
Электронные устройства предъявляют достаточно жесткие требования к качеству электроэнергии, потребляемой от источников питания. Колебания напряжения и частоты промышленной сети переменного тока, из

Инверторы
Некоторые электронные устройства, входящие в состав автоматических систем управления производственными процессами, требуют для своей работы энергию переменного тока определенной частоты. Такие сист

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги