Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Элементная база электронного приборостроения




2.1. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ И КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ

 

Элементную базу РЭС составляет совокупность различных элементов, участвующих в преобразовании сигналов и информации, которая в них содержится: пассивные дискретные электрорадиоэлементы (ЭРЭ) и простейшие устройства на их основе; активные дискретные элементы – полупроводниковые и электровакуумные приборы; интегральные микросхемы; устройства функциональной электроники.

Пассивные элементы, в отличии от активных, не усиливают мощность и их использование связано с потерей энергии. К пассивным элементам относятся резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, трансформаторы, электрические линии задержки, электромеханические фильтры.

Полупроводниковые и электровакуумные приборы, являясь активными элементами, по физической сущности функционирования принципиально отличаются от пассивных. Их принцип действия основан на сложных физических процессах, они характеризуются специфическими параметрами, конструкцией и технологией. В настоящее время дискретные активные элементы обычно используются при больших мощностях и на сверхвысоких частотах.

Интегральные микросхемы – пленочные, гибридные и полупроводниковые разной степени интеграции – наиболее широко применяются в РЭС. В гибридных ИС используются навесные транзисторы и конденсаторы большой емкости, а резисторы, конденсаторы малой емкости, соединения и в редких случаях катушки индуктивности формируются нанесением пленок на поверхности подложки.

Основной особенностью полупроводниковых приборов и ИС является наличие кристалла полупроводникового материала с большим количеством созданных в его поверхностном слое статических неоднородностей. Классическим примером таких неоднородностей являются области полупроводника с разными свойствами, например разными типами носителей зарядов, разделенные p-n переходами. Обработка сигналов осуществляется продвижением носителей из области одной статической неоднородности в область другой. При этом происходит непрерывное изменение физических величин – носителей информации, таких как ток, потенциал, концентрация носителей. Статические неоднородности характеризуются следующими особенностями: создаются в ходе необратимых технологических процессов; в основном сохраняют характеристики в течение всего срока эксплуатации; жестко связаны с определенными координатами и не могут перемещаться в объеме прибора.

Функциональная электроника охватывает вопросы получения комбинированных сред с наперед заданными свойствами и создание различных электронных устройств методами физической интеграции, то есть использование таких физических принципов и явлений, реализация которых позволяет получить компоненты со сложным функциональным назначением в отличие от технологической интеграции, предусматривающей конструирование интегральных схем на основе функционально простых элементов типа транзисторов, диодов, резисторов. Отличительной чертой таких устройств являются несхемотехнические принципы их постоения. Функции схемотехники выполняют непосредственно те или иные физические процессы, характерной особенностью которых является наличие и использование для обработки и хранения информации динамических неоднородностей в однородном объеме твердого тела. Примером таких динамических неоднородностей могут быть цилиндрические магнитные домены, пакеты зарядов в приборах с зарядовой связью, волны деформации кристаллической решетки в приборах на поверхностных акустических волнах.

Динамические неоднородности создаются физическими методами. Их появление, перемещение и исчезновение в объеме твердого тела не связано с процессом изготовления устройства. Особенностями динамических неоднородностей является то, что они создаются физическими средствами в ходе эксплуатации прибора, а не технологическими в процессе производства; могут возникать и исчезать, а также изменять свои характеристики во времени; не связаны жестко с координатами; являются непосредственными носителями информации, которая может быть представлена как в цифровой, так и в аналоговой форме.

 

2.2. АКТИВНЫЕ И ПАССИВНЫЕ ЭЛЕКТРОРАДИОЭЛЕМЕНТЫ, УСТРОЙСТВА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

В соответствии с классификацией различают пассивные элементы с постоянными и переменными параметрами. Первые более обширны. Это объясняется тем, что такие элементы, как разъемы, переключатели, различные типы соединителей, элементы сенсорного управления, предназначены для соединения электрических цепей, переключения режимов работы устройств и не имеют управляемых параметров.

Электрорадиоэлементы характеризуются номинальными значениями параметров. Однако реальные значения параметров никогда не совпадают с номинальными. Указанные отклонения определяются устанавливаемым допуском. В зависимости от требований к устройству, вытекающих из его назначения и условий работы, допуски на радиоэлементы могут колебаться от тысячных долей процента (например, для высокоточных и стабильных кварцевых резонаторов) до нескольких десятков процентов (например, для электролитических конденсаторов, выполняющих в цепях РЭС вспомогательные функции).

Одну из основных групп радиоэлементов составляют резисторы. Основным параметром резистора является его сопротивление электрическому току. Различают резисторы постоянного сопротивления и резисторы переменного (регулируемого) сопротивления. И те и другие применяют для формирования токов и напряжений в цепях в соответствии с режимом и принципом работы РЭС.

Применяемые в РЭА резисторы могут быть классифицированы по материалу, допустимой мощности рассеяния, способу защиты от влаги, конструктивному исполнению.

С целью стандартизации и экономичности производства по номинальным значениям промышленно выпускаемые резисторы сгруппированы в ряды номиналов. По очевидным соображениям не рационально применять слишком плотную последовательность номинальных значений, если допуски на реальные значения велики. Чем меньше допуск, тем плотнее ряд. По этому принципу построены ряды номиналов резисторов массового производства.

Переменные резисторы применяют в цепях с умеренно высокими частотами в усилителях звуковых и видеосигналов, цепях регулирования постоянных напряжений электронных приборов.

Конденсаторы – это элементы, обладающие способностью накапливать энергию электрического поля. Конструктивно они содержат разделенные диэлектриком проводящие прокладки. Главным параметром конденсаторов является электрическая емкость.

Различают конденсаторы постоянной и переменной емкости. Наибольшее распространение получили конденсаторы постоянной емкости. Их параметры и конструкции чрезвычайно разнообразны. Они используются при построении частотно-избирательных цепей (резонансных контуров радиопередатчиков и радиоприемников), фильтров, в качестве разделителей цепей постоянного и переменного тока.

В основу классификации конденсаторов постоянной емкости могут быть положены различные признаки, например тип диэлектрика, рабочее напряжение. В радиоэлектронике наибольшее распространение получили конденсаторы с твердым диэлектриком. В зависимости от назначения применяют конденсаторы с неорганическим диэлектриком (слюда, кера- мика, стекло и др.), с органическим диэлектриком (бумага, специальные пленки), с оксидным диэлектриком (электролитические конденсаторы -алюминиевые, ниобиевые и др.). Конденсаторы каждого типа характеризуются диапазоном номинальных значений емкости, ее стабильностью, сопротивлением изоляции, электрической прочностью, габаритами. Так, в цепях, где требуется не слишком большая емкость, а добротность конденсатора достаточно высокая (малые потери в ди- электрике), могут быть использованы слюдяные или керамические конденсаторы, например в колебательных (избирательных) контурах радиопередатчиков и радиоприемников.

Электролитические конденсаторы при относительно малом объеме обладают большой емкостью. Однако их добротность невелика, а разброс емкости весьма значителен — до десятков процентов от номинальной. Вследствие указанных причин применение электролитических конденсаторов в цепях точной настройки и высокой добротности представляется невозможным.

Конденсаторы переменной емкости применяют в основном для настройки высокочастотных цепей РЭС. Они отличаются конструктивным исполнением, коэффициентом перекрытия (т. е. отношением максимального значения емкости к минимальному), используемым диэлектриком, законом изменения емкости и другими признаками. К переменным относят так называемые подстроечные конденсаторы небольшой емкости, где в качестве диэлектрика часто применяют специальную керамику. Их используют для подгонки начального значения емкости электрической цепи.

Катушки индуктивности - это элементы, обладающие способностью накапливать энергию магнитного поля. Основным параметром катушки является индуктивность.

Катушки индуктивности в отличие от резисторов и конденсаторов не являются изделиями массового производства и, следовательно, универсального применения. Конструкция индуктивного элемента рассчитывается под требуемое значение номинала – индуктивность. В силу технологических причин реальное значение индуктивности отличается от расчетного и может потребоваться подстройка.

В катушке индуктивности происходят потери электрической энергии (в проводнике, каркасе, сердечнике, экране, потери на излучение), проявляющиеся тем в большей степени, чем выше частота колебаний. Реактивную мощность можно соотнести с мощностью потерь и характеризовать катушку добротностью. С ростом частоты добротность катушек уменьшается и на очень высоких частотах их применение оказывается нецелесообразным. В этих случаях используют принципиально иные решения, основанные на явлениях в так называемых цепях с распределенными параметрами.

Изменение величины индуктивности катушки производится с помощью вводимых сердечников, как правило, ферромагнитных или латунных. Катушки переменной индуктивности можно характеризовать, как и конденсаторы, коэффициентом перекрытия диапазона. Параметры катушек в сильной степени зависят от их конструкции и используемых материалов.

Катушки могут выполняться в виде объемных конструкций, применяются также спиралевидные (плоские) конструкции, выполняемые способом печатного монтажа. Объемные конструкции могут быть многослойными и однослойными. Применяются как каркасные (пластмассы, керамика), так и бескаркасные конструкции.

Среди дискретных элементов РЭА выделяют: электровакуумные приборы (ЭВП) с высоким разрежением воздуха в баллоне (остаточное давление около Па); газоразрядные приборы (ГРП) чаще всего баллон заполнен инертным газом под низким давлением — от долей до тысяч паскалей, в зависимости от назначения прибора; полупроводниковые приборы (ППП).

Электровакуумные приборы могут быть разбиты на три группы, в зависимости от их функционального назначения.

1. ЭВП служащие для формирования и преобразования электрических колебаний. Возможности данной группы приборов в значительной степени исчерпаны в результате появления полупроводниковых диодов и транзисторов. Незаменимыми остаются лишь некоторые высоковольтные ЭВП. Высоковольтные диоды продолжают использоваться в качестве преобразователей переменного тока в постоянный, источников электропитания телевизионных и осциллографических трубок, а также других (часто весьма мощных) ЭВП, требующих высоких постоянных напряжений (сотни и тысячи вольт). Триоды и тетроды применяют в качестве усилительных или генераторных ламп мощных каскадов радиопередатчиков, вплоть до дециметрового диапазона длин волн.

2. ЭВП, выполняющие функции преобразователей и носителей информации. Преобразователи типа свет-электричество и электричество-свет - это ЭВП весьма сложной конструкции. Их часто называют передающими и приемными телевизионными трубками. К приборам такого типа предъявляются весьма высокие требования. Они должны быть чувствительны к световому потоку, иметь хорошую цветопередачу, мелкозернистое изображение, низкий уровень внутреннего шума. При этом они должны быть надежными, обеспечивать требуемый формат изображения.

З. Фотоэлектронные умножители (ФЭУ) предназначены для индикации слабых световых потоков путем их преобразования в управляемый поток электронов. Действие таких приборов основано на использовании явления фотоэлектронной эмиссии. Под действием света чувствительный слой фотокатода испускает электроны, которые, разгоняясь в электростатическом поле, приобретают необходимую кинетическую энергию. Попадая на электрод (называемый динодом), электроны выбивают из него вторичные электроны. Такое явление называется вторичной электронной эмиссией. Поток вторичных электронов может в несколько раз превышать поток первичных. В результате возникает явление умножения числа электронов в потоке т. е. эффект усиления первичного потока. Умножение может быть повторено несколько раз. Многократно усиленный поток электронов улавливается коллектором (анодом) и направляется во внешнюю цепь, где регистрируется или подвергается дальнейшей обработке. Вся конструкция (катод, диноды, анод) заключена в стеклянный баллон, откуда откачан воздух.

Особый класс ЭВП составляют приборы, действие которых основано на использовании инерции электронов. Применение обычных радиоламп в диапазоне сверхвысоких частот оказывается практически невозможным. Причина состоит в том, что на СВЧ в сильной степени сказываются межэлектродные емкости ламп, индуктивности соединений ламп с колебательными цепями, а также конечное время пролета электронами межэлектродного пространства лампы. В результате действия указанных факторов резко снижается эффективность работы обычных ЭВП. Кроме того, из-за увеличения потерь и уменьшения требуемых емкостей и индуктивностей цепей на СВЧ резко ухудшаются резонансные свойства. Поэтому на СВЧ обычные конструкции колебательных контуров оказываются непригодными.

Это обстоятельство привело к появлению приборов, в которых активная часть, то есть собственно лампа, и пассивная часть, то есть колебательная цепь, представляющая собой полый резонатор с размерами, соизмеримыми с длиной волны, конструктивно объединены. В таких приборах используется эффект взаимодействия электронов с полем электромагнитной волны. Движение и торможение электронов, их группирование в пространстве прибора и колебательный процесс в резонаторах фазируются таким образом, что кинетическая энергия электронов в результате торможения в поле резонатора пополняет энергию колебательной системы. Такие системы могут применяться для усиления колебаний СВЧ и их генерации. Приборы данного класса могут отличаться особенностями реализации принципа работы, всегда основанного на использовании инерции электронов, конструктивными решениями, мощностью, рабочей частотой. На их использовании основана работа подавляющего числа современных радиосистем (радиолокации, радиоуправления, передачи сообщений, комплексов космической радиоэлектроники).

Газоразрядные приборы (ГРП) находят вспомогательное применение в РЭС. К ним относятся стабилитроны, знаковые индикаторы, тиратроны и другие приборы.

Принцип работы стабилитронов основан на использовании явления тлеющего разряда. Разряд возникает в пространстве между электродами, заполненном инертным газом, при умеренном давлении (единицы - сотни паскалей). В режиме тлеющего разряда при изменении тока нагрузки напряжение на приборе остается практически неизменным.

Широкое распространение в РЭС находят знаковые индикаторы. Простейшие из них - это широко известные неоновые лампы, используемые для индикации напряжения и выполнения других элементарных индикаторных функций.

Широкое использование нашли многоэлектродные знаковые индикаторы, содержащие анод (иногда два) в виде тонкой сетки и катоды, по конфигурации повториющие цифры (0, 1,…, 9). Прикладывая напряжение между одним из катодов и анодом, можно вызвать свечение (индикацию) в виде заданного знака. Такие индикаторы находят применение в измерительных приборах с цифровым отсчетом.

В результате развития индикаторной техники на базе газоразрядных приборов были созданы индикаторные панели, представляющие матричную анодно-катодную систему, образованную совокупностью ортогональных шин. В местах их пересечения создаются локальные миниатюрные газоразрядные элементы. Задавая необходимые управляющие напряжения на шинах, можно вызвать свечение в любой точке индикаторной панели или в произвольной совокупности точек. Такие панели могут быть использованы для отображения информации практически в любой форме - цифровой, графической, текстовой.

Класс полупроводниковых активных элементов чрезвычайно обширен. В основу его классификации можно было бы положить многие признаки: используемый материал, конструкцию и технологию изготовления, мощность, диапазон рабочих частот, область применения.

Каждая группа элементов, в свою очередь, включает в себя большое число типов приборов, различающихся принципами действия, применяемыми материалами, областями использования, мощностями, частотными свойствами, видами рабочих характеристик, чувствительностью и другими признаками.

Полупроводниковые диоды являются аналогами электровакуумных диодов и имеют подобные им электрические характеристики. В эту группу входят выпрямительные, импульсные, смесительные, детекторные, и другие виды диодов. Они изготовляются чаще всего на основе кремния и арсенида галлия. Требования к приборам зависят от их назначения.

Выпрямительные диоды должны обеспечивать заданные значения выпрямленного тока и обратного напряжения, превышение которого может вызвать пробой прибора. Важной характеристикой является допустимая мощность рассеяния и связанная с ней рабочая температура. Выпрямительные диоды работают обычно либо на промышленной частоте (50 Гц), либо на умеренно высоких частотах. Для увеличения тока выпрямительных диодов увеличивают площадь их активной зоны (области электронно-дырочного перехода). Такие диоды называют плоскостными.

В отличие от вакуумных характеристики полупроводниковых приборов зависят от температуры. Для обеспечения температурного режима применяют специальные теплоотводящие конструкции.

Основной характеристикой импульсных диодов является быстродействие. Для повышения его следует уменьшать межэлектродную емкость и обеспечить требуемые характеристики таких процессов, как диффузия и рекомбинация носителей (электронов и дырок).

В импульсном режиме работы через диод протекают пиковые значения тока и напряжения. Мощность рассеяния обычно невелика - десятки милливатт.

Транзисторы представляют собой полупроводниковые приборы, которые используются для усиления и преобразования сигналов. Различают биполярные и полевые транзисторы. Биполярный транзистор является полупроводниковым прибором, усилительные свойства которого обусловлены явлениями инжекции и экстракции неосновных носителей зарядов. Эти транзисторы называют биполярными потому, что их работа основана на использовании носителей обоих знаков – электронов и дырок.

Биполярные транзисторы отличаются основным материалом (кремний, арсенид галлия), типами (p-n-p, n-p-n), мощностью, диапазоном рабочих частот, особенностями конструкции.

Полевые транзисторы представляют собой полупроводниковые приборы, в которых управление током осуществляется напряжением. Их работа основана на перемещении носителей заряда только одного знака, поэтому их называют также униполярными. Управление током происходит в некотором слое между его электродами, называемыми истоком и стоком. Этот слой играет роль проводящего канала. Управляющее напряжение между третьим электродом – затвором и истоком формирует поле в канале, которое управляет его эффективным сечением. В результате изменяется сопротивление канала от истока к стоку.

Достоинством полевых транзисторов является большое входное сопротивление (до Ом), вследствие чего они не нагружают предшествующие цепи, не ухудшают их избирательных и резонансных свойств. Их отличает также низкий уровень собственных шумов, высокое быстродействие, широкий диапазон частот усиливаемых колебаний.

В зависимости от функционального назначения ИС делятся на аналоговые и цифровые.

К аналоговым ИС относятся схемы, предназначенные для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной или дискретной функции.

К цифровым ИС относятся схемы, с помощью которых преобразуются и обрабатываются сигналы, выраженные в цифровых кодах.

Существует множество структурных разновидностей ИС, что обусловлено, с одной стороны, множеством требований, предъявляемых схемотехникой, а с другой – обширным и постоянно пополняющимся арсеналом технологических средств и методов.

Основными элементами физической структуры являются полупроводниковые приборы, используемые в качестве активных и пассивных компонентов ИС, средства изоляции компонентов, внутрисхемные соединения и подложки, служащие основанием ИС.

По типу используемого транзистора полупроводниковые ИС принято подразделять на биполярные, МДП (МОП) ИС и интегральные схемы, построенные на основе полевых транзисторов с управляющим переходом (ПТУП).

Активными компонентами в биполярных ИС являются транзисторы, в основном, типа n-p-n, а пассивными – элементы транзисторной структуры: Диодами и конденсаторами – эмиттерный и коллекторный p-n-переходы; резисторами – диффузионные или эпитаксиальные коллекторные области. Компоненты биполярных ИС объединены в функциональную схему путем металлизации внутрисхемных соединений. Использование металлизации для соединения компонентов биполярных ИС является принципиально необходимым, поскольку соединяемые области имеют различный тип электропроводности. Для изоляции компонентов используются обратносмещенные p-n-переходы, диэлектрические области или их комбинации.

МОП ИС являются разновидностью полупроводниковых ИС с компонентами на основе полевых транзисторов с изолированным затвором. Как правило, данный класс ИС строится или на транзисторах с каналом одного типа электропроводности ( n- или p-канальные МОП иС) , или на транзисторах взаимодополняющего типа электропроводности (КМОП ИС). Поскольку МОП транзисторы с индуцированным каналом являются самоизолированными от подложки, в данном классе ИС отпадает необходимость в специальной изоляции компонентов. Изоляцию с помощью p-n- перехода применяют применяют в КМОП ИС для изоляции одного из МОП транзисторов комплиментарной пары. Одним из основных классификационных признаков ИС является вид технологии изготовления, определяемой типом используемого транзистора.

Биполярные и МОП ИС изготовляют по планарно-эпитаксиальной технологии путем многократного повторения базовых операций. В качестве подложки используются кремниевые пластины толщиной 300 мкм и диаметром 60…100 мм или пластины из арсенида галлия толщиной 300 мкм и диаметром 20…40 мм. Для изготовления ИС требуются подложки p- и n-типа электропроводности с удельным сопротивлением от 0,01 до 10 Ом/см или диэлектрические подложки. Важное значение имеет высокое качество поверхности (неровность менее 0,25 мкм) и совершенство кристаллической структуры (плотность дислокаций порядка 10² см¯²) подложки.

Организация ИС, с одной стороны, зависит от их системных функций, а с другой – от конструктивных технологических особенностей. Для каждого уровня интеграции существуют свои наиболее оптимальные формы организации. ИС малой степени интеграции представляют собой логические вентили, выполняющие простейшие логические функции, триггерные схемы (триггеры, сумматоры, дешифраторы и др.) или схемы усилителей. В топологическом отношении эти ИС представляют собой кристаллы с набором транзисторов, резисторов и других компонентов, которые объединены путем металлизации в различные логические и триггерные схемы. По мере роста степени интеграции появились возможности реализовать в виде БИС простейшие блоки и узлы традиционных схем обработки и хранения дискретной информации. При этом область применения БИС сужается, что влечет за собой увеличение типов БИС при одновременном уменьшении производства и, следовательно, увеличении стоимости. Таким образом, рост степени интеграции входит в противоречие с экономическими факторами. На этом этапе развития микроэлектроники из всей совокупности полупроводниковых ИС выделяются и начинают быстро прогрессировать ИС, для которых данного противоречия не существует – полупроводниковые запоминающие устройства (ЗУ). С появлением БИС ЗУ стали осуществлять системную организацию БИС, так как БИС ЗУ представляют собой уже не элемент, а вполне законченное изделие, являющееся самостоятельной частью цифрового устройства. Были созданы ЗУ с произвольной выборкой – оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) и постоянные запоминающие устройства (ПЗУ). Каждый из видов ЗУ имеет свою системную, схемотехническую и топологическую организацию.

При достижении степени интеграции до нескольких тысяч элементов на кристалле появилась возможность создавать цифровые БИС, выполняющие функции, аналогичные функциям процессоров ЭВМ, но обладающие меньшей производительностью. Идея создания процессора малой вычислительной мощности для выполнения относительно простых программ по обработке информации, специализированного на каждый определенный вид работ с помощью ПЗУ, привело к реализации микропроцессора (МП). Интегральные схемы, являющиеся элементной базой ЭВМ и других электронных схем, с изобретением микропроцессора вышли на аппаратурный уровень, Качественно новым признаком стали архитектурные решения систем цифровых автоматов.

МП представляет собой БИС, сочетающую в себе большие функциональные возможности с большой универсальностью применения. Универсальность достигается использованием программного способа выполнения логических и арифметических операций над числами. Мп позволили создать новый класс вычислительных машин – микро ЭВМ. С увеличением степени интеграции появилась возможность реализовать микро ЭВМ на одном кристалле в виде одной СБИС.

Сравнительный анализ цифровых и аналоговых устройств РЭС позволяет установить, что по ряду показателей, характеризующих интеграцию конструкций, аналоговая аппаратура заметно уступает цифровой. Наряду с такими причинами, как наличие в аналоговой аппаратуре узлов, конструктивно несовместимых с ИС, необходимость обеспечения электромагнитной совместимости при компоновке, что обусловлено и особенностями элементной базы аналоговых устройств РЭС.

Элементная база аналоговых устройств представлена достаточно большим набором ИС различного функционального назначения, предназначенных для обработки сигналов в реальном масштабе времени.

По ряду выполняемых функций в составе аналоговых ИС выделяют следующие группы: операционные усилители, элементы сравнения и перемножения аналоговых величин, ИС для построения узлов радиоприемных устройств, аналоговые интегральные ключи, ИС для взаимного преобразования аналоговой и цифровой информации, интегральные стабилизаторы напряжения. По числу выполняемых функций ИС можно разделить на универсальные (многофункциональные) и специализированные. Универсальные ИС, как правило, имеют малую и среднюю степень интеграции и используются в различных узлах РЭС. Специализированные ИС отличаются средней и высокой степенью интеграции, строятся на базе многофункциональных схем и используются для выполнения одной вполне определенной функции.

К универсальным аналоговым ИС относятся операционные усилители, перемножители, дифференциальные и широкополосные усилители. Специализированные ИС представлены детекторами сигналов, функциональными усилителями, усилителями промежуточной частоты, ИС для построения аналоговых синтезаторов частоты и устройств селекции сигналов. Для реализации заданных функций во внешние цепи специализированных ИС включается до 25 радиоэлементов и до 8 частотно-избирательных узлов. Это определяет основные особенности элементной базы аналоговых РЭС: аналоговые ИС в большинстве своем функционально не закончены и для выполнения определенных функции требуют включения внешних навесных компонентов; степень интеграции аналоговых ИС относительно низка.

Как правило, аналоговые и цифровые ИС разрабатываются и выпускаются предприятиями-изготовителями в виде серий. К серии относят совокупность ИС, которые могут выполнять различные функции, но имеют единое конструктивно-технологическое исполнение и предназначены для совместного применения. Каждая серия характеризуется степенью комплектности.

Одним из основных элементов микросхем СВЧ является микрополосковая линия, отрезки которой используются для реализации пассивных элементов: резисторов, конденсаторов, индуктивностей. В качестве активных элементов используется несколько типов диодов и транзисторов, работающих на основе различных физических принципах: диоды с барьером Шотки, туннельные диоды, диоды Ганна.

К перспективной элементной базе относятся элементы функциональной микроэлектроника: оптоэлектронные приборы, ультразвуковые линии задержки, преобразователи на поверхностных акустических волнах, приборы с зарядовой связью.

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-09-13; просмотров: 180; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты