Шамшин В.Г. Основы схемотехники (2008) (1151958), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Элементы интегральных микросхемПод интегральной микросхемой (ИМС) понимается микроэлектронноеизделие, выполняющее определенную функцию преобразования и обработкисигнала и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенныхэлементов и которое с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рассматривается как единое целое.3.1. Классификация ИМСОсновными видами классификации ИМС являются степень интеграции(плотности размещения элементов схемы в единице объема), технология изготовления, функциональное назначение.167Интегральные схемыСтепеньинтеграцииМалыеТехнологияизготовленияФункциональноеназначениеМонолитныеДискретныеСредниеПленочныеАналоговыеБольшиеГибридныеСверхбольшиеРис.П.12. Классификация интегральных микросхемК монолитным (полупроводниковым) относятся микросхемы, в которой все элементы и межэлементные соединения выполнены в объеме и наповерхности полупроводникового кристалла.К пленочным относятся микросхемы, где все составляющие ее элементы и межэлементные соединения нанесены на изоляционную подложку в виде тонких (с толщиной до 1 мкм) или толстых пленок (с толщиной больше 5мкм).Гибридной микросхемой является ИМС, в которой на одной изолирующей подложке пассивные элементы (резисторы, конденсаторы, токопроводящие дорожки и др.) выполнены по пленочной технологии, а активныеэлементы - навесными, т.е.
обычными дискретными бескорпусными транзисторами с гибкими или с жесткими проволочными выводами. Навеснымитакже могут быть конденсаторы большой емкости и катушки индуктивности.В зависимости от функционального назначения ИМС делятся на аналоговые и цифровые (дискретные). Дискретные ИМС предназначены для работы с импульсными сигналами, аналоговые – для работы с непрерывными.Также микросхемы подразделяются по видам применения на микросхемы общего назначения и частного (заказные). К микросхемам общего назначения относят устройства определенного функционального назначения,возможные к использованию во многих видах радиоэлектронной устройств.К микросхемам частного применения относятся ИМС, разработанные на основе стандартных или специально созданных элементов и узлов по функциональной схеме заказчика и предназначенные для определенного вида электронного устройства.1683.2.
Система условных обозначений3.2.1.Отечественные ИМССистема условных обозначений интегральных микросхем установленаОСТ 11073915-80. В основу системы обозначений, как и для всех полупроводниковых приборов, положен буквенно-цифровой код.Первый элемент - цифра, обозначающая группу интегральной микросхемы по конструктивно-технологическому исполнению: 1,5,6,7 - полупроводниковые ИМС; 2,4,8 - гибридные; 3 - пленочные.Второй элемент - две или три цифры (от 01 до 99 или от 001 до 999),указывающие на порядковый номер разработки данной серии ИМС.Третий элемент - две буквы, обозначающие функциональную подгруппу и вид микросхемы. Например, ХА – аналоговые ИМС, ХЛ – цифровые ИМС, УТ - усилители постоянного тока, УИ – усилители импульсные,УН – усилители низкой частоты, УД – операционные усилители;Четвертый элемент - число, обозначающее порядковый номер разработки микросхемы в серии.В обозначение также могут быть введены дополнительные буквы, указывающие на разновидность микросхем и т.
п.Как правило, перед первым элементом обозначения ставится буква, означающая область применения или вид корпуса микросхемы: А - пластмассовый корпус, К - для аппаратуры широкого применения, М - керамическийкорпус, Р - пластмассовый корпус. На рис.П.13 приведен пример обозначения цифровой и аналоговой микросхем.Рис.П.13. Пример обозначения интегральных микросхем3.2.2. Зарубежные ИМСВ европейских странах используется система обозначения PROELEKTRON, согласно которой код состоит из трех букв, за которыми следует серийный номер.Для одиночных микросхем первый элемент (буква) отражает принциппреобразования сигнала (S – цифровой, T – аналоговый, U - аналоговоцифровой), второй элемент (буква) выбирается фирмой - изготовителем и не169имеющая специального назначения.
Исключение составляет буква H, которой обозначаются гибридные микросхемы.Для серий цифровых микросхем:Первый и второй элемент - буквы, отражающие схемотехнологические особенности: FD - МОП-схемы; FL - стандартные ТТЛ-схемы и т.д.Третий элемент - буква, обозначающая диапазон рабочих температур:А - температурный диапазон не нормирован, В - от 0 до +70°С и т.д.Четвертый элемент - четыре цифры, обозначающие серийный номер.Кроме того, за цифрами вводится две буквы для обозначения типа корпуса ивида материала, из которого он изготовлен. Первая буква: С - цилиндрический корпус, E - мощный с внешним теплоотводом, F – плоский и т.д. Вторая буква: G – стеклокерамика, M – металл, P – пластмасса, X – прочие.4. Пассивные элементы4.1. РезисторыРезистор (от лат. resisto — сопротивляюсь) — элемент электрическойцепи, предназначенный для создания в электрической цепи заданной величины активного сопротивления электрическому току.Резисторы классифицируются по ряду признаков.
По назначению дискретные резисторы делятся на резисторы общего назначения, прецизионные,высокочастотные, высоковольтные и высокоомные.По значению сопротивления резисторы подразделяются на:- постоянные, сопротивление которых фиксировано;- переменные (регулируемые), представляющие собой потенциометры,реостаты, подстроечные резисторы, сопротивление которых можно изменитьот нуля до номинального значения с помощью подвижного контакта, перемещаемого прямолинейно или по кругу. Переменные резисторы могут иметьлинейную (класс "А"), логарифмическую (класс "Б") и показательную (класс"В") зависимости сопротивления от угла поворота движка (рис.П.14,а). Переменные резисторы конструктивно могут быть сдвоенными, имеющие общую ось регулировки сопротивлений, или объединенные с выключателями;Рис.
П.14. Характеристики резисторов: переменных, термисторов- нелинейные, обладающие нелинейной вольтамперной характеристикой. К ним относятся терморезисторы с большой зависимостью сопротивле170ния от температуры, фоторезисторы, сопротивление которых зависит от освещённости;- специальные резисторы нескольких подвидов: высокоомные от10Мом до сотен ТОм, Uном=100…400В, высоковольтные от 1МОм до 105МОм, Uном до десятков кВ, прецизионные (измерительные) с малым разбросом номинального сопротивления (0,001±1%).По способу создания резистивного слоя и используемому материалурезисторы подразделяются на:- проволочные резисторы, представляющие собой намотанную на какой-либо каркас (керамический цилиндр) проволоку с высоким удельнымсопротивлением (нихром или манганин);- плёночные металлические резисторы, представляющие собой тонкуюплёнку резистивного материала с высоким удельным сопротивлением, напыленную на керамический каркас, на концы которого надеты металлическиеколпачки с проволочными выводами.
Дополнительно для повышения сопротивления в плёнке может иметься нарезанная канавка. Основными видамирезисторов являются металлоокисные или металлопленочные, пленочныекомпозиционные, объемные композиционные.- углеродистые резисторы, использующие свойства высокого удельногосопротивления графита.- полупроводниковые резисторы, в которых используется сопротивление слаболегированого полупроводника. К ним относятся терморезисторы, укоторых сопротивление зависит от температуры. Изготавливаются из металла с линейной зависимостью сопротивления от температуры (медь) или изполупроводника.
Варисторы – полупроводниковые резисторы, сопротивление которых зависит от величины приложенного напряжения.Параметры резисторов:- номинальное сопротивление R, распределенное на шесть Е6, Е12,Е24, Е48, Е96, Е192 рядов сопротивлений, указывающих число номиналов вкаждом ряде. Для каждого ряда, определяющего уровень допуска сопротивлений, установлен свой номинальный порядок. Например, для ряда Е24 (допуск 5%) установлены следующие номинальные сопротивления 1; 1,1; 1,2;1,3; 1,5; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,4; 2,7; 3,0; 3,3; 3,6; 3,9; 4,3; 4,7; 5,1; 5,6; 6,2; 6,8;7,5; 8,2; 9,1.
Конкретное значение сопротивления резистора получается умножением числа из стандартного ряда на 10n, где n - целое положительноеили отрицательное число.- величина допуска на номинальное сопротивление, означающий разницу между номинальным и действительным значением. Выражается в процентах от ±(0.01 до 30)%;- номинальная мощность рассеяния, которую может рассеивать резистор в течении длительного времени;- температурный коэффициент сопротивления (ТКС) – показатель температурной стабильности, показывающий относительное изменение сопротивления при изменении температуры на один градус αт= ΔR/ (DT· R0).