Проектирование интегральных микросхем. Шелохвостов В.П - 7 стр.

UptoLike

Проводятся расчеты по электрической схеме принципиальной с целью получения данных для последующих
конструктивных расчетов элементов и выбора компонентов.
Тип микросхемы. В первую очередь рассматривается возможность реализации элементов электрической
схемы по полупроводниковой технологии. Массовость и крупносерийность, являвшиеся ранее основным
критерием в пользу полупроводниковой ИМС, в настоящее время не являются основными. Современные методы
элионной обработки (электронная литография, имплантация) создают приемлемые условия для выполнения
малых и больших партий ИМС. Однако производство ИМС с использованием фотолитографии оказывается
дешевле с увеличением размера партии.
В случае затруднений выполнения каких-либо элементов предлагаемого узла по полупроводниковой
технологии (значительные номиналы емкостей, индуктивностей) рассматриваются другие варианты.
В первую очередь это возможности, которые можно реализовать исходя из имеющегося оборудования. Наиболее
доступно оборудование, необходимое для выполнения гибридных тонко- и толстопленочных микросхем и
микросборок.
Анализ схемы электрической принципиальной проводится с целью определения предпочтительных
режимов работы элементов и компонентов. В этом случае для резисторов рассчитываются максимальные
значения рассеиваемой мощности (Р
max
) для наихудшего случая выхода из строя какого-либо элемента или
компонента: короткое замыкание или обрыв транзистора, диода, конденсатора, отдельного
pn-перехода. Для конденсаторов определяют максимальное рабочее напряжение (U
раб
), рассчитывая на наиболее
неблагоприятный режим работы. При оценке предельных режимов активных компонентов (транзисторов,
диодов) определяют максимально возможные токи и напряжения, максимальную мощность на основе анализа
работы устройства в критических случаях.
Минимально необходимая информация для последующих расчетов включает
для резисторов: номинальное значение сопротивления R
i
, Ом; допуск на номинал
,
i
R
γ
%; мощность
рассеивания P
i
, мВт; максимальное значение рабочей температуры (обычно T
max
= 85
о
С);
для конденсаторов: величина емкости конденсаторов С, пФ; допустимое отклонение емкости от номинала
γ
С
, %; рабочее напряжение U
p
, B; максимальное значение рабочей температуры Т
max
= 85
o
C; тангенс угла
диэлектрических потерь на рабочей частоте tgδ; максимальная рабочая частота f, Гц; погрешность
воспроизведения удельной емкости
,
0
С
γ
%; погрешность старения γ
С cт
, %.
Примерная последовательность анализа и необходимые расчеты можно проследить на приведенном
примере, для которого исходные данные:
схема электрическая принципиальная показана на рис. 1.1;
перечень элементов приведен в табл. 1.1;
данные по электрической схеметабл. 1.2.
Анализ режимов работы по постоянному току проводится с целью определения предпочтительных
режимов работы элементов и компонентов. Используется информация, приведенная в табл. 1.1 и 1.2.
Рис. 1.1. Схема электрическая принципиальная усилителя