Раздел: Документация
0 1 2 3 4 5 ... 82 Тонкопленочные конденсаторы, представляющие собой два металлических слоя, разделенных пленкой диэлектрика, могут иметь емкость до нескольким тысяч пикофарад. ТК емкости таких конденсаторов может составлять величину от 5 • 10~6 до 2 • 10~4 К-1 в зависимости от типа диэлектрика. Следует отметить, чго тонкопленочные резисторы и конденсаторы могут быть образованы также на поверхности предварительно окисленного полупроводникового кристалла. Подобным образом поступают в тех случаях, когда для получения качественных аналоговых интегральных схем требуются пассивные компоненты с хорошими параметрами. Гибридные ИС выполняются на изолирующей подложке, на которой методами пленочной технологии наращиваются пассивные элементы и соединительные проводники. К этой подложке приклеиваются миниатюрные бескорпусные диоды и транзисторы или отдельные бескорпусные полупроводникоЕые ИС. Выводы этих дополнительных компонентов присоединяются методом , термокомпрессии к соответствующим контактным площадкам подложки. 1-2. Интегральные аналоговые ключи Свойства МОП-ключей. Ключи для коммутации аналоговых электрических сигналов являются простейшими линейными интегральными схемами. Выполняются такие ключи, как правило, на основе МОП-транзисторов с /7-каналом, работающих в режиме с обогащением. МОП-транзисторы в сравнении с биполярными транзисторами гораздо удобнее для построения аналоговых ключей, поскольку, во-первых, в открытом состоянии они могут пропускать ток через канал в обоих направлениях и при этом в канале отсутствуют какие бы то ни было остаточные э. д. с, во-вторых, цепь управления МОП-транзистора электрически изолирована от сигнальной цепи и практически не потребляет энергии и, наконец, в-третьих, МОП-транзисторы просты в изготовлении по интегральной технологии и занимают существенно меньшую площадь кристалла [53]. При приложении отрицательного напряжения к затвору транзистора канал обогащается носителями заряда, в результате чего его сопротивление (между стоком и истоком) уменьшается. Сопротивление канала открытого транзистора составляет 10—1000 Ом [35]. При нулевом или положительном напряжении на затворе транзистор находится в закрытом состоянии. Сопротивление канала при этом весьма велико: 10—100 МОм. Качество закрытого ключа обычно характеризуют током утечки, который для МОП-переключателей лежит в диапазоне 0,1—■ 100 нА [35]. На рис. 1-1 схематически показана конструкция интегрального МОП-транзистора. Области стока и истока транзистора (участки с проводимостью р-типа) выполняются обычно одинаковыми, и какая из них является стоком, а какая истоком — зависит от приложенных к ним напряжений (область более высокого потенциала выступает как исток, а более низкого — как сток). Управляющим для МОП-транзистора является напряжение между затвором и истоком, так что если исток находится под относительно большим положительным потенциалом, то транзистор может открыться даже при нулевом напряжении на затворе. Для того чтобы обеспечить закрытое состояние р—«-переходов между стоко-истоковыми областями и подложкой, последнюю следует присоединить к точке цепи, потенциал которой во всех случаях будет не ниже потенциала истока. Ток утечки закрытого МОП-транзистора — это в основном ток между стоко-истоковыми областями и подложкой. Этот ток, как и для любого запертого р—«-перехода, возрастает примерно в два раза при повышении температуры окружающей среды на каждые 10 К. Интегральные схемы МОП-ключей. Отечественная промышленность выпускает несколько типов МОП-переключателей. На  Рис 1-1 Эскиз конструкции интегрального МОП-транзистора / — контакт затвора, 2 — контакт истока и стока рис. 1-2 показаны схемы простейших из них (цифры на схемах обозначают номера выводов корпуса). Сопротивление канала открытого транзистора (г0т) для этих ключей составляет 50—300 Ом, ток утечки закрытого ключа (/ут) не превышает 20—100 нА, ток утечки затвора 20—• 30 нА, наибольшее коммутируемое напряжение лежит в диапазоне от ±5 до ±10 В, наибольший коммутируемый ток 10— 50 мА, время срабатывания 0,5—1 мкс. Относительно большое время срабатывания определяется в основном временем заряда паразитных емкостей (входной, выходной и проходной), которые обычно составляют несколько пикофарад, через достаточно большое сопротивление канала. Сопротивление канала открытого транзистора уменьшается при увеличении открывающего напряжения на затворе. С этой точки зрения желательно устанавливать напряжение затвор — исток открытого ключа близким к максимальному допустимому. Однако, если речь идет о переключении малых сигналов (порядка единиц милливольт), то приходится принимать во внимание импульсную помеху, которая проникает при коммутации в сигнальную цепь из цепи управления через емкость затвор — канал. В связи с этим в некоторых случаях может оказаться целесообразным выбрать открывающее напряжение затвор — исток лишь немного превышающим пороговое напряжение, которое обычно лежит в диапазоне от —3 до —6 В. Следует иметь в виду, что сопротивление открытого МОП-ключа зависит от проходящего через него тока даже при большом открывающем напряжении на затворе (сопротивление возрастает на 10—20% при увеличении тока канала от значений, K1KTS01MKT9 01К1КТ682  Рис 1-2 Схемы отечественных МОП-ключей близких к нулю, до номинального значения) и, кроме того, это сопротивление возрастает при увеличении температуры (ТКС составляет примерно 5- 10~3 Кг1). Следствием этого обстоятельства является увеличение времени переключения с ростом температуры. Затвор МОП-транзистора изолирован от полупроводниковой подложки очень тонкой пленкой двуокиси кремния. При превышении разностью напряжений между затвором и подложкой допустимого уровня может произойти пробой изолирующей пленки, что приводит к выходу транзистора из строя. Поэтому при обращении с МОП-транзисторами следует оберегать их от возможного попадания под потенциалы от статического электричества, которое может накапливаться, например, на теле человека вследствие трения об одежду. При транспортировке и монтаже МОП-транзисторов их выводы обычно соединяются накоротко, 0 1 2 3 4 5 ... 82
|
