СХЕМА ОУ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

 

 

I1=I2+Iвх, но так как Rвх>>R1иR2, то Iвх примерно=0 тогда I1=I2 или

Поскольку подаем сигнал только на инверсный вход, то подставляем в выражение и получаем:

К- коэффициент усиления с обратной связью. Так как К₀ велико, то имеем: K=-R2/R1- это основная формула для ОУ.

Она подразумевает, что при определенных условиях коэффициент передачи ОУ не зависит от параметров самого ОУ, следовательно, не зависит от дрейфа и т.д. И определяется только внешними цепями, в частности с цепью обратной связи.

Знак минус говорит о том, что сигнал инвертируется. Если в основную формулу для ОУ вместо активных сопротивлений подставим реактивные, тоK=-Z2/Z1.

Рассмотрим случай когда в цепи обратной связи есть емкость.

48. ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕНИЯ СТЕПЕНИ ИНТЕГРАЦИИ В МИКРОЭЛЕКТРОНИКЕ.

Способы повышения интеграции:

1. Уменьшение размеров элементов и межсоединений.

2. Увеличение площади кристалла.

Как их решать?

1. Проблема теплоотвода:

Если увеличиваем количество элементов в большой интегральной схеме, следовательно требуется отводить большую мощность (без теплоотвода)

Если площадь 20 мм², то Р_отв=1 Вт

Если Р_{min 1 элемента}=0,1 мВт, то на S=20 мм², <10⁵ ЛЭ

Если увеличим площадь кристалла, то столкнемся с наличием дислокаций на поверхности кристалла, которые ведут к искажению характеристик элементов и следует неработоспособность интегральной схемы.

2. Проблема межсоединений:

Оптимально соединить все элементы в одной плоскости почти невозможно, требуется делать многослойную развязку, то есть эти слои надо соединить друг с другом, что создает особую техническую проблему.

3. Контроль параметров:

Как правило большие интегральные схемы содержат от 10 до 100 выводов. Возьмем к примеру 50. Каждом 2 состояния. Число состояний 2⁵⁰ или 10¹⁵. 10¹⁵ изменений при длительности измерения 1 мкс составляет 20 лет. Поэтому изучают систему выборочного контроля, которая приносит определенные проблемы (алгоритм контроля, аппаратура и т.д.)

4. Физические ограничения на размер кристаллов: