Інтегральні мікросхеми - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Розробка топологічних креслень пускового генератора двополярного сигналу в напівпровідниковому та гібридному варіантах з врахування конструктивно-технологічних вимог та обмежень. Побудова комутаційної схеми та розрахунок паразитних зв'язків мікросхеми.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

3. Проектування напівпровідникових мікросхем
3.1 Конструкції і розрахунок активних елементів
3.3 Розрахунок інтегрального резистора
Мікроелектроніка - це галузь електроніки, яка охоплює дослідження, конструювання, виготовлення і застосування мікроелектронних виробів та пристроїв з високим ступенем інтеграції.
Інтегральна схема - це мікроелектронний вирі, який виконує визначену функцію перетворення і обробки сигналів електрично з'єднаних елементів і кристалів. Цей виріб, з точки зору вимог до випробовувань, поставки й експлуатації, розглядається, як єдине ціле.
Інтегральні мікросхеми класифікуються:
1. Напівпровідникові-малі габарити, висока надійність, мала маса можливість використання групових методів виробництва майже на всіх стадіях виготовлення.
2. Плівкові-це ІМС де всі елементи і між елементні з'єднання, яких виконані у вигляді плівок (тонко - та товсто плівкові).
3. Гібридна ІМС - це ІМС, яка складається з навісних активних компонентів і плівкових пасивних елементів.
4. Суміщені ІМС - це ІМС, у яких всі активні елементи виконані в об'ємі напівпровідника, а пасивні елементи і між елементні з'єднання напилені у вигляді плівок на поверхні цього напівпровідника.
Елементи інтегральної мікросхеми - це частина інтегральної мікросхеми, яка реалізує функцію будь-якого електро радіоелемента (транзистора, резистора, діода, конденсатора). Ця частина виконана нероздільно від кристала або підложки інтегральної мікросхеми. Тому елемент не може бути відокремлений від підложки, як самостійний виріб.
Компонент інтегральної мікросхеми - це частина інтегральної мікросхеми, яка реалізує функцію будь-якого електро радіоелемента, і може бути виконана як самостійний виріб з точки зору вимог до випробовування, використання і експлуатації. [1,2,3].
Топологічне креслення - це документ, на якому показане розміщення, форми елементів та їх з'єднання. Розробка топології - основний етап в процесі конструювання ІМС, на якому вирішують задачі компонування елементів мікросхеми з врахуванням технологічних можливостей її виготовлення. Вихідні дані для розробки топології ІМС
1. Схема електрична принципова, вимоги до електричних параметрів, параметрів активних і пасивних елементів
2. Конструктивно-технологічні вимоги та обмеження
1. Вибір конструкції активних елементів
2. Розрахунок пасивних елементів ІМС
3. Побудова комутаційної схеми (схема з'єднань елементів)
4. Розробка попереднього варіанту топології
7. Випуск конструкторської документації: схема електрична принципова, комутаційна схема, топологічне креслення, пошарове креслення.
Останній із складених і перевірених варіантів топології ІМС піддають перевірці у такій послідовності: перевіряють відношення технологічних обмежень(мінімальна відстань між елементами, мінімальні розміри елементів, наявність фігур суміщення для всіх шарів ІМС, розміри контактних площадок для приєднання виводів, розрахункових розмірів елементів, потужність розсіювання резисторів, а також забезпечення можливості контролю характеристик елементів ІМС). [1,2].
в. Умови експлуатації: діапазон робочих частот температур -60+120?С, відносна вологість повітря 98% при t=20?C, атмосферний тиск 6,7*102-3?105Па, вібрація, діапазон частот1-600Гц, прискорення 10g.
3. Проектування напівпровідникових мікросхем
3.1 Конструкції та розрахунок активних елементів
Основним схемним елементом напівпровідникових мікросхем є n-p-n транзистор, його конструкція показана на рисунку 1. Параметри ділянок транзистора приведені в таблиці 1.
Рисунок 1. Конструкція n-p-n транзистора.
5. Емітерна область, омічний під колекторний контакт
Таблиця 1. Параметри областей транзистора.
Питомий об'ємний опір матеріалу p, Ом*см
Питомий поверхневий опір шару p0, Ом/?
Розрахунок площі одного транзистора n-p-n типу.
LVT = 147,5мкм - довжина транзистора
Рисунок 2. Конструкція p-n-p транзистора.
Розрахунок площі одного транзистора p-n-p типу.
LVT = 147,5мкм - довжина транзистора
Площа всіх транзисторів p-n-p типу.
Інтегральні резистори формуються на будь-якій з дифузійних областей інтегрального транзистора, на епітаксіальному шарі та за допомогою іонного легування. Опір інтегрального резистора являє собою опір ділянки дифузійного шару, обмеженого p-n переходом. Він визначається геометричними розмірами резистивної області та розподілом домішок по глибині дифузійного шару.
Конструкція інтегрального резистора на базовому шарі вказана на рисунку 3.[1].
Рисунок 3. Резистор на базовому шарі.
3.3 Розрахунок інтегрального резистора
Повний опір інтегрального резистора, де
- питомий поверхневий опір легованого напівпровідникового шару,
- коефіцієнт форми контактної ділянки
Довжина резистора розраховується за формулою
З технологічних можливостей вибираємо ширину резистора b=10-20мкм.
Орієнтувальний розрахунок резистора на емітерному шарі:
R=1000Ом; =10мкм; 0Б= 300.; Кф.к.д.= 0,07;
Розрахунок інтегрального конденсатора.
В інтегральних конденсаторах роль діелектрика виконують збіднені шари, зворотно зміщених p-n переходів, роль обкладок леговані напівпровідникові області. Конструкція конденсатора вказана на рисунку 4. [1].
Рисунок 4. Конструкція інтегрального конденсатора.
Таблиця 3. Параметри інтегральних конденсаторів.
Орієнтовний розрахунок конденсатора на Е-Б переході.
Розрахунок площі верхньої обкладки:
Со - питома ємність Е-Б переходу, пФ/мм2.
Розрахунок довжини та ширини квадрата верхньої обкладки.
Таблиця 4. Параметри конденсаторів.
Розрахунок площі всіх конденсаторів.
Паразитні зв'язки паралельних провідників розташованих один біля одного, розраховується за формулою:
- діелектрична проникність підкладки
- діелектрична проникність зовнішнього середовища
l - довжина паралельних доріжок, см
Fij - ємнісний коефіцієнт, i та j провідників
Для двох паралельних провідників коефіцієнт розраховується за формулою: Fij=1,56+0,41*lg, де (7)
3. Потужність, яка розсіюється резистором, Р(мВт).
Приклад розрахунку тонко плівкового резистора.
Вибираємо матеріал так, щоб кількість квадратів була до 10.
bтех=0,1мм - мінімальна ширина резистора.
bp- ширина резистора, при якій забезпечується задана потужність. ;
- лінійна ширина резистора, яка визначається точністю виготовлення.
Дb,Дl- похибка виготовлення, Дb=Дl=±0,03мм.
- допустима похибка коефіцієнта форми,
2. Розрахунок повної довжини резистора.
Таблиця 5. Параметри тонко плівкових резисторів.
Розрахунок площі всіх тонко плівкових резисторів.
Розрахунок тонко плівкових конденсаторів.
Тонко плівковий конденсатор являє собою трьохшарову структуру, яку отримують осадженням плівок: провідник - діелектрик - провідник. [1]. Конструкція тонко плівкового конденсатора вказана на рисунку 5.
Рисунок 5. Конструкція тонко плівкового конденсатора.
4. Температурний коефіцієнт ємності, бС.
Приклад розрахунку тонко плівкового конденсатора.
Вибір матеріалу з врахування його параметрів.
SiO, Епр=1*106В/см, бс=3*10-4с0, е=11-12, tmax=+120с0,
Кз=3 - коефіцієнт запасу електричної площі.
Епр - електрична міцність матеріалу.
C0v - питома ємність конденсатора з врахуванням його електричної міцності.
С0.точ. - питома ємність конденсатора з врахуванням точності виготовлення.
-для конденсатора з ? обкладками, де (15)
Дl,Дb- похибка виготовлення, Дb=Дl=±0,01мм.
- максимально допустима відносна похибка активної площі.
=2-3% - відносна похибка, викликана старінням плівок.
=3-5% - відносна похибка питомої ємності.
==3*10-4*(120-20)=0,0003*100=0,03; (3%).
3. Розрахунок площі верхньої обкладки.
4. Розрахунок довжини та ширини верхньої обкладки.
q=0,2 - розмір перекриття верхньої та нижньої обкладок.
f=0,1 - розмір перекриття нижньої обкладки та діелектрика.
Таблиця 6. Параметри тонко плівкових конденсаторів
Розрахунок площі всіх тонко плівкових конденсаторів.
Розрахунок площі контактних ділянок.
Площа однієї контактної ділянки: Sкд=0,5*0,5=0,25мм2.
Sп.=3*(4,8+4,142+2,25+1)=36,576мм2.
Паразитні зв'язки паралельних провідників розташованих один біля одного.
генератор напівпровідниковий комутаційний мікросхема
В даному курсовому проекті були розроблені топологічні креслення пускового генератору двох полярного сигналу в напівпровідниковому та гібридному варіантах з врахування конструктивно технологічних вимог та обмежень. Для побудови топології була побудована комутаційна схема та зроблені необхідні розрахунки. Розрахунок паразитних зв'язків показав, що паразитні ємності які виникають при роботі мікросхеми, незначні або мають малу величину та не впливають на роботу мікросхеми. Для напівпровідникової мікросхеми паразитна ємність двох паралельних провідників C1,2=0,0441пФ, для гібридної мікросхеми C1,2=0,034пФ. Розташування елементів на кристалі та на платі забезпечує нормальну роботу мікросхеми.
1. Коледов Л.А. Конструирование и технология микросхем. Москва, Высшая школа, 1984, 231с.
2. Николаев И.М., Филинюк Н.А. Интегральные микросхемы и основы их проектирования. Москва, Радио и Связь, 1992, 424с.
3. Матсон Е.А., Крыжановский Д.В. Справочное пособие по конструированию микросхем. Минск, Высшая школа, 1982, 224с.
Теоретичний аналіз існуючих технологій гібридних інтегральних мікросхем, особливості їх конструювання, позначення параметрів, вибір матеріалів, переваги і недоліки, технології виробництва. Розробка комутаційної схеми, розрахунок елементів мікросхеми. курсовая работа [1004,7 K], добавлен 18.09.2010
Розробка конструкції інтегральної мікросхеми і технологічного напрямку її виробництва згідно із заданою принциповою електричною схемою. Вибір матеріалів і компонентів. Розрахунок і обґрунтування конструкцій плівкових елементів та розмірів плати. реферат [114,8 K], добавлен 19.10.2010
Вибір і розрахунок підсилювача потужності звукової частоти: розробка схеми, параметри мікросхеми. Вибір схеми стабілізованого джерела живлення. Розрахунок компенсаційного стабілізатора, випрямляча, силового трансформатора, радіаторів, друкованої плати. курсовая работа [105,9 K], добавлен 29.01.2014
Структурна схема пристрою ультразвукового вимірювача рівня рідини, принцип роботи. Конструкція і розташування деталей. Залежність частоти настройки від опору резистора. Обґрунтування елементної бази. Інтегральні мікросхеми. Розрахунок надійності роботи. курсовая работа [2,1 M], добавлен 05.12.2013
Розрахунок смуги пропускання приймача та спектральної щільності потужності внутрішніх шумів. Розрахунок чутливості приймача та бази сигналу. Принципова електрична схема підсилювача проміжної частоти радіоприймального пристрою, параметри мікросхеми. курсовая работа [476,2 K], добавлен 09.11.2010
Структурна схема підсилювача звукових частот, технічні характеристики та параметри аналогової мікросхеми серії КР119. Розробка електричної принципової схеми двокаскадного підсилювача, розрахунок вихідного каскаду, вибір елементів блоку живлення. реферат [1,0 M], добавлен 10.06.2011
Розробка конструкції інтегральної мікросхеми, технологічного напрямку її виробництва згідно із заданою у технічному завданні принциповою електричною схемою. Основні переваги гібридних мікросхем. Вибір матеріалу, розрахунок конструкцій плівкових елементів. курсовая работа [182,9 K], добавлен 04.06.2016
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Інтегральні мікросхеми курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат: Инновационные риски, методы управления и минимизации инновационными рисками
Катехизическая Подготовка К Венчанию Дипломная Работа
Тренировочные Нагрузки В Различных Видах Спорта Реферат
Handel And The Politics Of
Реферат: Физиологические критерии здоровья
Реферат: Creatine Essay Research Paper Creatine is not
Отчет По Практике На Тему Операции С Недвижимостью
Контрольная работа по теме Разработка системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны
Контроль качества мяса домашней птицы
Дипломная Работа На Тему Морфолічно-Біологічні Особливості Формування Урожайності Зерна Гібридами Кукурудзи Селекції Компанії "Піонер" В Умовах Лісостепу України
Реферат по теме Взаимодействие наук
Что Раскрывает Любовный Роман В Обломове Сочинение
Дипломная работа по теме Роман Мариам Петросян в аспекте внутрипредметных связей
Рефераты На Тему Операционные Системы
Как Заполнить Дневник Преддипломной Практики
Оптические явления в природе
Реферат Виды Искусства 10 Класс
Сочинение Рассуждение На Тему Язык
Применение Опиатов В Стоматологии Реферат
Скачать Готовый Отчет По Производственной Практике
Основні принципи технічного перекладу - Иностранные языки и языкознание отчет по практике
Захист прав власності - Государство и право контрольная работа
Правовые основы банкротства - Государство и право курсовая работа