Проектирование интегральных микросхем. Шелохвостов В.П - 52 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

где n – число последовательных нагрузочных транзисторов;
K = (U
и.п
– U
0
) / U
и.п
.
Важнейшие связи конструктивных и электрических параметров различных типов инверторов:
1) расчет толщины затворного диэлектрика h
д
производят по формулам (3.2.4), (3.2.10), (3.2.11), (3.2.40) из
условия получения заданной статической помехоустойчивости;
2) удельная крутизна S
0
для нагрузочного транзистора – расчет по формулам (3.2.42) – (3.2.45) – из условия
получения заданного быстродействия однозначно определяет отношение ширины канала МДП-транзистора к его
длине b
к1
/ l
к1
;
3) расчет геометрии ключевого транзистора, т.е. отношение b
к2
/ l
к2
, производят по формулам (3.2.30),
(3.2.35) из условия обеспечения заданных выходных напряжений инвертора в статическом режиме.
4. РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ
ПАССИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИМС
К пассивным элементам ИМС относятся резисторы, конденсаторы, индуктивные катушки и элементы с
распределенными параметрами.
Резисторы выполняются в полупроводниковых и пленочных микросхемах в широком диапазоне номиналов.
Однако для больших мощностей предпочтительнее их выполнять по тонко- или толстопленочным технологиям.
Конденсаторы предпочтительней включать в состав пленочных ИМС (до 5000 пФ). В полупроводниковых
ИМС рационально выполнять лишь малые номиналы (10…30 пФ), что связано с большой площадью, отводимой
для них на подложке, и значительным удорожанием самой ИМС. Конденсаторы микрофарадного диапазона
обычно выполняются в виде дискретных компонентов, используются в гибридных ИМС и микросборках.
Катушки индуктивности и элементы с распределенными параметрами выполняются в пленочных и
гибридных ИМС.
4.1. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ РЕЗИСТОРОВ
Исходными данными для расчета геометрических размеров резисторов являются номинальное
сопротивление R
i
, погрешность γ
Ri
, рассеиваемая мощность P
i
, максимальная допускаемая температура T
max
.
Расчет резисторов полупроводниковых и пленочных ИМС имеет общие черты, однако есть и некоторые
особенности. Потому целесообразно провести раздельное изложение этого материала.
4.1.1. Расчет полупроводниковых резисторов
Расчет этих резисторов привязан к базовой технологии, выбранной для изготовления ИМС (выбран
материал, заданы поверхностные концентрации, глубины залегания p–n-переходов и другие параметры), т.е.
далее необходим только выбор слоя, в котором будет выполняться данный резистор. При этом расчет резисторов
может проводиться индивидуально по мере необходимости на различных этапах последующих расчетов.
Расчет полупроводниковых интегральных диффузионных резисторов привязан к базовой технологии, в
рамках которой выполняется основной элемент – транзистор. В этом случае практически получаются заданными
материал, поверхностные концентрации, глубина залегания p–n-переходов и прочие параметры.
Исходными данными для расчета геометрических параметров (размеров) резисторов являются:
− номинальная величина сопротивления R и его допуск ∆R;
− поверхностное сопротивление рассматриваемого слоя ρ
S
;
− среднее значение мощности P и максимально допустимая удельная мощность рассеяния P
0
;
− основные технологические и конструктивные ограничения.
Топология интегральных резисторов на базе биполярного транзистора приведена на рис. 2.1.9, 2.1.10;
характеристика слоев, в которых может выполняться резистор, показана в табл. 2.1.5.
Полная относительная погрешность сопротивления диффузионного резистора определяется суммой
погрешностей:

Страницы