Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Введение. Плоскостной переход(Flachenubergang, Surface junction)–электрический переход, у которого линейные размеры




Плоскостной переход(Flachenubergang, Surface junction)электрический переход, у которого линейные размеры, определяющие его площадь, значительно больше толщины.

Точечный переход(Punktubergang, Point-contact junction)электрический переход, все размеры которого меньше характеристической длины, определяющей физические процессы в переходе и в окружающих его областях.

Диффузионный переход(Diffundierter Ubergang, Diffused junction)электрический переход, полученный в результате диффузии атомов примеси в полупроводнике.

Планарный переход(Planarubergang, Planar junction)диффузионный переход, образованный в результате диффузии примеси сквозь отверстие в защитном слое, нанесенном на поверхность полупроводника.

Конверсионный переход(Konversionsubergang, Conversion junction)– электрический переход, образованный в результате конверсии полупроводника, вызванной обратной диффузией примеси в соседнюю область, или активацией атомов примеси.

Сплавной переход(Legierter Ubergang, Alloyed junction) электрический переход, образованный в результате вплавления в полупроводник и последующей рекристаллизации металла или сплава, содержащего донорные и (или) акцепторные примеси.

Микросплавной переход(Mikrolegierter Ubergang, Micro-alloy junction)сплавной переход, образованный в результате вплавления на малую глубину слоя металла или сплава, предварительно нанесенного на поверхность полупроводника.

Выращенный переход(Gezogener Ubergang, Grown junction)электричеcкий переход, образованный при выращивании полупроводника из расплава.

Эпитаксиальный переход(Epitaxieubergang, Epitaxial junction) –электрический переход, образованный эпитаксиальным наращиванием.

Эпитаксиальное наращивание – создание на монокристаллической подложке слоя полупроводника, сохраняющего кристаллическую структуру подложки.

 

 

Микроэлектроника и схемотехника ЭВМ

Конспект лекций

 

Часть 1.

 

Микроэлектроника

 

 

для студентов всех форм обучения факультета КТАС КубГТУ

 

Краснодар 2006

 

Составитель Алещенко В.И.

 

В первой части представлены общие сведения о характеристиках полупроводниковых приборов ( диодах, транзисторах), а также сведения о схемотехнике, принципе действия и назначении аналоговых и цифровых устройств, выпускаемых в виде интегральных схем.

 

 

Ил. 55 Табл. 14 Библиогр. 6 назв.

 

 

Компьютерная верстка и набор:

студенты группы 03-кт-61 Соломаха А.М., Силин Д.А., Русак Н.В.

Содержание

Введение …………………………………………………………………………………………….3

Раздел 1 Полупроводниковые приборы ….……………………………………………………….4

1 Полупроводниковые диоды ……………………………………………………………………4

1.1 Вольт-амперная характеристика диода ………………………………………………….….4

1.2 Основные типы диодов …………………… ……………………………………………..….5

Контрольные вопросы……………………………………………………………….…………..11

2 Биполярные транзисторы ……….…………………………………………………………….12

2.1 Устройство и принцип действия биполярного транзистора ………………………..12

2.2 Характеристики и параметры в режиме малых сигналов ………………………………..13

2.3 Способы включения и принцип работы биполярного транзистора…………………… ..16

Контрольные вопросы. ……………………………….…….………….……………………….17

3 Полевые транзисторы…………………………………………………………………………...18

3.1 Устройство и принцип действия полевого транзистора

с электронно-дырочным переходом……………………………………………….…….……...18

3.2 МДП – транзисторы……………………..…………………………………………….….…..19

3.3 Характеристики полевых транзисторов…………………………………………………..…..21

3.4. ВАХ полевого транзистора (математическая модель)…………………………….…..……23

3.5. Дифференциальные параметры полевого транзистора…………………………………..…23

3.6 Биполярные транзисторы с изолированным затвором (БТИЗ)…………………………….24

Контрольные вопросы…………………..………………………………………………………26

Раздел 2 Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы …………………………………27

4. Аналоговые микросхемы……………………………………………………………………….27

4.1. Операционные усилители……………………………………………………………………27

4.2 Важнейшие правила ………………………………………………………………………..28

4.3. Основные предостережения при работе с ОУ . …………………………………………29

4.4Применение ОУ. Инвертирующие и неинвертирующие усилители ………………...30

Контрольные вопросы………………………..………………………………………………31

5 Основные логические понятия…………………….…………………………………………....32

5.1 Цифровые и аналоговые сигналы………………………………………………………….…32

5.2 Логические состояния…………………………………………………………………………33

5.3 Комбинационные логические схемы………………………………………………………...33

Контрольные вопросы…………….……………………………………………………………36

6 Реализация вентилей на интегральных микросхемах.

Минимизация логических функций ……………………………………………………….…..36

6.1 Принципиальные схемы вентилей на ИМС………………………………………………….36

6.2 Логические тождества……………..…………………………………………………………37

6.3 Минимизация и карты Карно…………………………………………………………………39

Контрольные вопросы……………………………………………………………………....41

7. Комбинационные функциональные схемы, реализованные на

стандартах ИМС……………………………………………………………………………...41

7.1 Преобразователи кодов……………………………………………………………..…………41

7.2 Интегральные микросхемы преобразователей кодов, шифраторов и дешифра­торов……45

7.3 Мультиплексоры и демультиплексоры……………………………………………………….46

Контрольные вопросы………………..………………………………………………………...49

8 Последовательная логика………………………………………………………………….……49

8.1 Триггеры……………………………………………………………………………………….49

8.2 Счетчики импульсов…………………………………………………………………………..53

8.3 Регистры………………………………………………………………………………………..59

Контрольные вопросы………………..……………………………………………………...62

Рекомендуемая литература…………………………………………………………………..63

 

 

Введение

Микроэлектроника является одной из наиболее быстро развивающихся областей науки и техники, благодаря прогрессу физики, технологии и схемотехники. В процессе развития микроэлектроники всё более сложные электронные устройства реализуются в виде больших и сверхбольших интегральных схем ( БИС и СБИС ). Крупные функциональные узлы и блоки вычислительных машин, систем управления и других информационных систем теперь выпускаются в виде БИС и СБИС.

Микроэлектроника­­это раздел электроники, охватывающий исследования, разработку и применение нового типа электронных приборов – интегральных микросхем.

Интегральная схема есть совокупность нескольких взаимосвязанных компонентов (резисторов, конденсаторов, диодов, транзисторов и т. п.), изготовленных в едином технологическом цикле (т. е. одновременно), на одной и той же несущей конструкции – подложке. Интегральная схема выполняет определённую функцию преобразования информации.

Уровень сложности интегральной схемы определяется степенью интеграции:

K=lgN,

где N – общее число компонентов, расположенных на кристалле микросхемы.

Современной реальностью является СБИС с К ³ 7.

В настоящее время для изготовления полупроводниковых приборов в основном используются кремний и арсенид галлия. В качестве добавок чаще всего используются фосфор, сурьма, мышьяк, бор, алюминий, индий, галлий.

Если в простых ИС, содержащих 10-20 компонентов, можно представить их работу с помощью электрической схемы в виде соединения отдельных компонентов, то для представления сложнофункциональных БИС и СБИС используют функциональную схему.

Разрабатываемые БИС и СБИС подчас служат для создания современных электронных вычислительных машин (ЭВМ). С другой стороны, проектирование и изготовление таких микросхем невозможно без помощи современных ЭВМ. Взаимопроникновение электроники и ЭВМ подобно положительной обратной связи ускоряет процесс развития как микроэлектроники, так и схемотехники ЭВМ (построение ЭВМ на основе современных БИС и СБИС).

Предлагаемое учебное пособие содержит два раздела: полупроводниковые приборы и интегральные схемы. Данное пособие предназначено для студентов факультета КТАС всех специальностей и форм обучения и содержит лишь основные понятия и сведения по указанным разделам. При проведении лабораторных и практических занятий необходимо пользоваться соответствующими методическими указаниями и справочной литературой.

Схемотехника ЭВМ является самостоятельной темой данной дисциплины. Автор планирует выпустить конспект лекций ( Часть 2. Схемотехника ЭВМ ) в 2007 году.

При изучении этой темы рекомендуем студентам учебное пособие Бориса Моисеевича

Кагана – Электронные вычислительные машины и системы.


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 346. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.018 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7