MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT
AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI
FARG`ONA FILIALI
Dasturiy injiniringi va raqamli iqsodiyotFakulteti
2-kurs sirtqi 752-22 gurux talabasi
MUSTAQIL ISH
Fan: Elektronika va sxemalar 1
Tayyorladi: Komilov Kamolddin
Mavzu: MDYa-tranzistorlarning volt-amper xarakteristikalari va parametrlarning ish rejimlariga hamda teperaturaga bog'liqligi
Reja:
1. Maydoniy transistorlar
2. Maydoniy tranzistorni statik xarakteristikalari va asosiy parametrlari.
3. Kanali induksiyalangan MDYa – transistor
4. Maydoniy tranzistorlarda yasalgan kuchaytirgichlar
Maydoniy transistor. Maydoniy tranzistor (MT) deb, tok kuchi qiymatini boshqarish ychun o’tkazuvchi kanaldagi elektr o’tkazuvchanligikni o’zgartirish hisobiga elektr maydon o’zgarishi bilan boshqariladigan yarim o’tkazgichli aktiv asbobga aytiladi.
Maydoniy tranzistorlar turli elektr signallar va quvvatni kuchaytirish uchun mo’ljallangan. Maydoniy tranzistorlarda bipolyar tranzistorlardan farqli ravishda tok tashkil bo’lishida faqat bir turdagi zaryad tashuvchilar ishtirok etadi: yoki elektronlar, yoki kovaklar. Shuning uchun ular yana unipolyar tranzistorlar deb ham ataladi.
Maydoniy tranzistorlarning tuzilishi va kanal o‗tkazuvchanligiga ko‗ra ikki turi mavjud: p–n o‗tish bilan boshqariladigan maydoniy tranzistor hamda metall – dielektrik – yarim o‗tkazgichli (MDYa) tuzilishga ega bo‗lgan zatvori izolyatsiyalangan maydoniy tranzistorlar. Ular MDYa- tranzistorlar deb ham ataladilar.
(Z) boshqaruvchi elektrod hisoblanadi. Zatvor va istok oralig‗iga kuchlanish berilganda yuzaga keladigan elektr maydoni kanal o’tkazuvchanligini, natijada kanaldan oqib o’tayotgan tokni o’zgartiradi. Zatvor sifatida kanalga nisbatan o’tkazuvchanligi teskari turdagi soha qo’llaniladi. Ishchi rejimda u teskari ulangan bo’lib kanal bilan p – n o’tish hosil qiladi.
Berilgan qutblanishda zatvor va istok oralig‗iga tashqi kuchlanish berilsa UZI p–n o‗tish teskari yo‗nalishda siljiydi, kanal tomonga kengayadi, natijada kanal uzunligi bo‗ylab kanalning ko‗ndalang kesim yuzasi bir tekis torayadi. Kanal qarshiligi ortadi, lekin chiqish toki IS = 0 bo‗ladi, chunki USI=0 (28 a - rasm).
Agar istok va stok oralig‗iga kuchlanish manbai ulansa, u holda kanal bo‗ylab istokdan stok tomonga elektronlar dreyfi boshlanadi, ya‘ni kanal orqali stok toki IS oqib o‗ta boshlaydi. Kuchlanish manbai USI ning ulanishi p–n o‗tish kengligiga ham ta‘sir ko‗rsatadi, chunki o‗tish kuchlanishi kanal uzunligi bo‗ylab turlicha bo‗ladi. Kanal potensiali uning uzunligi bo‗ylab o‗zgaradi: istok potensiali nolga teng bo‗lib, stok tomonga ortib boradi, stok potensiali esa USI ga teng bo‗ladi. P–n o‗tishdagi teskari kuchlanish istok yaqinida
U ЗИga, stok yaqinida esa teng bo‗ladi. Natijada o‗tish kengligi stok tomonda kattaroq bo‗lib, kanal kesimi stok tomoga kamayib boradi
Maydoniy tranzistorni statik xarakteristikalari va asosiy parametrlari
Zatvordagi kuchlanish UZI yordamida stok toki IC ni boshqarish stok –
zatvor xarakteristikasidan aniqlanadi.
Bu xarakteristika tranzistorning uzatish xarakteristikasi deb ham ataladi.
Stok – zatvor xarakteristikadan ko‗rinib turibdiki, UZI=0 bo‗lganda tranzistor orqali maksimal tok oqib o‗tadi. UZI qiymati ortishi bilan kanal kesimi tusha boshlaydi va ma‘lum UZI.BERK. qiymatga yetganda nolga teng bo‗lib qoladi va
stok toki IS deyarli nolga teng bo‗lib qoladi. Tranzistor berkiladi. USI ortishi bilan xarakteristika tikkalasha boradi, bu holat kanal uzunligining uncha katta bo‗lmagan kamayishi bilan tushuntiriladi. Stok – zatvor xarakteristika tenglamasi quyidagi qo‗rinishga ega bo‗ladi:
b–rasmda maydoniy tranzistorning chiqish (stok) xarakteris-tikalari keltirilgan. Stok xarakteristika – buma‘lum UZI =const qiymatlaridagi IS =f (USI) bog‗liqlik. USI ortishi bilan IS deyarli to‗g‗ri chiziqli o‗zgaradi (tekis o‗zgarish rejimi) va USI= USI.TO‘Y. qiymatiga yetganda (b nuqta) IS ortishi to‗xtaydi.
MT asosiy parametrlari. Maydoniy tranzistorlarning asosiy parametrlaridan biri bo‗lib xarakteristika tikligi hisoblanadi.
Bu yerda Smax – UZI=0 bo‗lgandagi maksimal tiklik. (3.12) (3.13) ifodalardan ko‗rinib turibdiki, UZI ortishi bilan stok toki va maydoniy tranzistor xarakteristika tikligi kamayadi.
Statik xarakteristikalardan maydoniy tranzistorning boshqa parametrlarini ham aniqlash mumkin.
Tranzistorning differensial (ichki) qarshiligi istok va stok oralig‗idagi kanal qarshiligini ifodalaydi.
Bu koeffisient stokdagi kuchlanish stok tokiga zatvordagi kuchlanishga nisbatan qanchalik ta‘sir ko‗rsatishini ifodalaydi. ―Manfiy‖ ishora kuchlanish o‗zgarishi yo‗nalishlarining qarama-qarshiligini bildiradi. Har doim ham bu koeffisientni xarakteristikadan aniqlab bo‗lmaganligi sababli, bu kattalikni quyidagicha hisoblash mumkin:
Kanali induksiyalangan MDYa – tranzistor
P – n o‗tish bilan boshqariladigan maydoniy tranzistorlardan farqli ravishda MDYa–tranzistorlarda metall zatvor kanal hosil qiluvchi o‗tkazgichli sohadan doim dielektrik qatlami yordamida izolyatsiyalangan. Shu sababli MDYa– tranzistorlar zatvori izolyatsiyalangan maydoniy tranzistorlar turiga kiradi. Dielektrik qatlami SiO2 dielektrik oksidi bo‗lganligi sababli, bu tranzistorlar MOYa – tranzistorlar (metall – oksid- yarim o‗tkazgichli tuzilma) deb ham ataladilar.
MDYa–tranzistorlarning ishlash prinsipi ko‗ndalang elektr maydoni ta‘sirida dielektrik bilan chegaralangan yarim o‗tkazgichning yuqori qatlamida o‗tkazuvchanlikni o‗zgartirish effektiga asoslangan. Yarim o‗tkazgichning yuqori qatlami tranzistorning tok o‗tkazuvchi kanali vazifasini bajaradi.
p – kanali induksiyalangan MDYa - tranzistor tuzilmasi 30 a –rasmda va uning shartli belgisi 30 b- rasmda keltirilgan.
Tranzistor quyidagi chiqishlarga ega: istokdan – I, stokdan – S, zatvordan – Z va asos deb ataluvchi – A kristalldan.
Stok va istoklarning p+ - sohalari n – turdagi yarim o‗tkazgich bilan ikkita p–n o‗tish hosil qilganligi sababli, USI kuchlanishining biror qutblanishida bu o‗tishlardan biri teskari yo‗nalishda ulanadi va stok toki IS deyarli nolga teng bo‗ladi.
Tranzistorda tok o‗tkazuvchi kanal hosil qilish uchun zatvorga teskari qutbdagi kuchlanish beriladi. Zatvor elektr maydoni SiO2 dielektrik qatlami orqali yarim o‗tkazgichning yuqori qatlamiga kiradi, undagi asosiy zaryad tashuvchilar (elektronlar) ni itarib chiqaradi va asosiy bo‗lmagan zaryad tashuvchilar (kovaklar) ni o‗ziga tortadi. Natijada yuqori qatlam elektronlari kambag‗allashib, kovaklar bilan esa boyib boradi. Zatvor kuchlanishi bo‗sag‗aviy deb ataluvchi ma‘lum qiymati U0 ga yetganda, yuqori qatlamda elektr o‗tkazuvchanlik kovak o‗tkazuvchanlik bilan almashadi va istok va stokni bir – biri bilan bog‗lovchi p-turdagi kanal shakllanadi.
Agar UZI = 0 bo‗lganda USI kuchlanish o‗rnatilsa, u holda kanal orqali elektronlar hisobiga tok oqib o‗tadi. Zatvorga istokka nisbatan manfiy kuchlanish berilsa, kanalda ko‗ndalang elektr maydon yuzaga keladi va uning ta‘sirida kanaldan elektronlar itarib chiqariladilar. Kanal elektronlar bilan kambag‗allashib boradi, uning qarshiligi ortadi va stok toki kamayadi. Zatvordagi manfiy kulchlanish qancha katta bo‗lsa, bu tok shuncha kichik bo‗ladi. Tranzistorning bunday rejimi kabag‘allashish rejimi deb ataladi.
Boyish rejimida stok xarakteristikalari UZI = 0 da olingan boshlang‗ich xarakteristikadan - yuqorida, kambag‗allashish rejimida esa – pastda joylashadi
S, Ri va statik differensial parametrlar xuddi p–n –o‗tish bilan
boshqariladigan maydoniy tranzistorlardagi (3.14), (3.15) va (3.16) ifodalardan mos ravishda aniqlanadi.
Xarakteristika tikligi va ichki qarshilik barcha turdagi maydoniy tranzistorlardagi kabi qiymatlarga ega bo‗ladi. Kirish qarshiligi va elektrodlararo sig‗imlarga kelsak, MDYa – tranzistorlar p-n o‗tish bilan boshqariladigan maydoniy tranzistorlardagiga nisbatan
yaxshi ko‗rsatkichlarga ega. RZI kirish qarshiligi bir necha darajaga yuqori bo‗lib 1012-1015 Om ni tashkil etadi.
Elektrodlararo sig‗imlar qiymati SZI, SSI lar uchun -10 pF dan, SZS uchun -2 pF dan ortmaydi. Bu ko‗rsatkichlar tranzistor inersiyasini belgilaydilar.
Analog integral mikrosxemalar elementar negiz bosqichlar asosida yasaladilar. Negiz bosqichlarga UE sxemada ulangan bipolyar tranzistorlar hamda UI sxemada ulangan maydoniy tranzistorlardan yasalgan bir bosqichli kuchaytirgichlar kiradi. Negiz bosqichlar bir vaqtning o‗zida tok yoki kuchlanish, hamda tok va kuchlanish bo‗yicha kuchaytirish bilan quvvatni kuchaytiradilar.
Agar RG va kuchaytirgich bosqichining kirish qarshiligi qiymatlari bir – biriga yaqin bo‗lsa, signal manbaining turi hisoblash aniqligiga ta‘sir ko‗rsatmaydi. Agar RG kuchaytirgich bosqichining kirish qarshiligidan ancha katta bo‗lsa, 6.1 b- rasmda keltirigan signal manbaidan, aks holda esa 35 a-rasmda keltirigan signal manbaidan foydalanish tavsiya etiladi.
UBE ga bog‗liqligi eksponensial funksiya bilan approksimatsiyalanadi.
Kirish signali mavjud bo‗lmaganda kuchaytirgich bosqichi sokinlik rejimida bo‗ladi. Sokinlik rejimida kollektor – emittter kuchlanishining doimiy tashkil etuvchisi UКЭ EП IK RK .
Kirishga o‗zgaruvchan kirish signalining musbat yarim davri berilsa, baza toki ortadi va u kollektor toki o‗zgarishiga olib keladi. Bu holat uzatish xarakteristikasi (37-rasm) dan ko‗rinib turibdi. Kollektor toki IK ning UBE kuchlanishiga bog‗liq ravishda
o‗zgarishi xarakteristika tikligi S bilan ifodalanadi:
Signal manbaiga nisbatan kuchaytirish bosqichi uchun kirish qarshiligi katta rol o‗ynaydi. Uning qiymati qancha katta bo‗lsa, signal manbai shuncha kam yuklanadi va shunchalik yaxshi kirish bosqichiga uzatiladi. Kirish zanjirini yuklamaga ulangan
kuchlanish manbai ko‗rinishida ifodalash uchun differensial kirish qarshiligi kattaligi kiritiladi.
Kuchaytirgich bosqichining chiqish yoki ichki qarshiligi rChIQ bu bosqichni yuklama (keyingi bosqich) bilan o‗zaro ta‘sirlashuvida katta rol o‗ynaydi. Kuchaytirgichning chiqish qarshiligi yuklamadan tok oqib o‗tayotganda chiqish kuchlanishini kamayishiga olib keladi va bu holatni kuchaytirish koeffisientini hisoblayotganda hisobga olish kerak bo‗ladi.
Yuklama qarshiligi RYu va chiqish qarshiligi rChIQ kuchaytirgich kuchaytirish Koeffisientini martaga kamaytiruvchi kuchlanish bo‗luvchisini hosil qiladilar.
Bu kattalik statik koeffisientdan kollektor tokining keng o‗zgarish diapazonida sezilarli farq qilmaydi va /(1) ga teng.
Nochiziqli buzilishlarni kamaytirish va kuchaytirish koeffisientini temperaturaviy barqarorligini oshirish maqsadida kuchaytirgich bosqichiga manfiy teskari aloqa kiritiladi
Teskari aloqa deb chiqishdagi yoki biror oraliq zveno qurilmasi chiqishidagi energiyaning bir qismini uning kirishiga uzatishga aytiladi. Buning uchun sxemaga maxsus zanjir kiritiladi va u teskari aloqa zanjiri deb ataladi. Bu zanjir kuchaytirgich chiqishidagi quvvatning bir qismini uning kirishiga uzatishga hizmat qiladi. Bir bosqichni o‗z ichiga oladigan teskari aloqa – mahalliy, ko‗pbosqichli kuchaytirgichning ba‘rini o‗z ichiga oladigan teskari aloqa - umumiy deb ataladi.
Teskari aloqaning mavjudligi qurilma chiqishidagi signalning, demak kuchaytirish koeffisientining ham ortishi yoki kamayishiga olib kelishi mumkin. Birinchi holatda kirish signali fazasi bilan teskari aloqa signali fazalari bir – biriga mos keladi va ularning amplitudalari ko‗shiladi – bunday teskari aloqa musbat teskari aloqa deb ataladi. Ikkinchi holatda esa fazalar teskari bo‗lib, amplitudalar bir - biridan ayiriladi – bunday teskari aloqa manfiy teskari aloqa deb ataladi.
Kuchaytirgichlarda faqat manfiy teskari aloqa (MTA) qo‗llaniladi. MTA ning kiritilishi signal kuchayishini kamaytiradi, lekin parametrlarning barqarorligi ortadi va nochiziqli buzilishlar kamayadi.
Maydoniy tranzistorlarda yasalgan kuchaytirgichlar. Maydoniy tranzistorlardan kuchaytirgich yasashda umumiy istok (UI) sxemada ulangan maydoniy tranzistorlar keng qo‗llaniladi. 39 –rasmda n – kanalli p–n o‗tish bilan boshqariladigan maydoniy tranzistorda yasalgan kuchaytirgich bosqichi keltirilgan. p–n o‗tish bilan boshqariladigan maydoniy tranzistorda stok va zatvorga berilayotgan kuchlanish ishoralari (qutblari) bir - biriga teskari bo‗lishi kerak. Shu sababli o‗zgarmas tok bo‗yicha rejim hosil qilish uchun RI rezistor kiritiladi va u ketma-ket MTAni hosil qiladi. Bundan tashqari, kuchaytirgich parallel kirishlariga RSIL rezistor ulanadi va u zatvorni umumiy shina bilan galvanik aloqasini ta‘minlaydi va kuchaytirgich kirish qarshiligini barqarorlaydi.
Ko„p bosqichli kuchaytirigichlar. Kuchaytirgich parametrlarining yaxshi barqarorligini ta‘minlab beruvchi manfiy teskari aloqa kuchaytirish koeffisientini keskin kamaytiradi. Katta KU qiymatini olish uchun keng polosali ko‗p bosqichli kuchaytirgichlar qo‗llaniladi.
Birinchi UE bosqich VT1 tranzistorda bajarilgan, unda tok bo‗yicha mahalliy ketma –ket MTA mavjud bo‗lib, u RE1 da bajarilgan. Ikkinchi bosqich VT2 tranzistorda bajarilgan. Uchinchi bosqich VT3 tranzistorda bajarilgan bo‗lib, RE3 rezistor mahalliy MTAni amalga oshiradi.
Mahalliy MTAdan tashqari kuchaytirgichda umumiy teskari aloqa qo‗llanilgan. U kuchaytirgich bosqich chiqishini VT1 tranzistor emitteri bilan bog‗lovchi RTA rezistor zanjirida bajarilgan. Mahalliy (bosqichlar ichidagi) teskari aloqalarga nisbatan butun kuchaytirigichni qamrab oladigan teskari aloqa, yanada yuqori barqarorlikni hamda alohida bosqichlarni kuchaytirish koeffisienti og‗ishiga sezgirlikni kamayishini ta‘minlaydi. 40 – sxema integral kuchaytirgich yasashda asos hisoblanadi.
Lekin teskari aloqali asosiy uch bosqichli kuchaytirgichdan tashqari, integral kuchaytirgich sxemasi kichik chiqish qarshiligini ta‘minlash uchun va kuchaytirigichda qo‗shimcha keng polosalik, chidamlilik, temperaturaviy barqarorlik va o‗zidan oldingi chiqish bosqichi kuchlanishi o‗zgarmas tashkil etuvchisini keyingi bosqich kirish kuchlanishi o‗zgarmas tashkil etuvchisi bilan muvofiqlashni ta‘minlash uchun chiqish bosqichi sifatida emitter qaytargichga ega bo‗ladi. Gap shundaki, turli katta sig‗imlarga ega bo‗lgan kondensatorlarning mavjud emasligi tufayli barcha bosqichlar o‗zgarmas tok bo‗yicha o‗zaro bog‗langan.
Analog integral sxemalarning chiqish bosqichlari(quvvat kuchaytirgichlari). Chiqish bosqichlarining vazifasi – signalning berilgan (yetarlicha katta) quvvatini buzilishlarsiz past omli yuklamaga uzatishni ta‘minlash. Odatda ko‗p bosqichli kuchaytirgichlarda ular chiqish bosqichlari hisoblanadilar. Kuchlanish bo‗yicha kuchaytirish koeffisienti chiqish bosqichlari uchun ikkinchi darajali parametr hisoblanadi. Shu sababli asosiy parametrlar bo‗lib quyidagilar hisoblanadi: foydali ish koeffisienti va nochiziqli buzilishlar
koeffisienti KG.
Foydali ish koeffisienti chiqish signali quvvatini manbadan tortib olinayotgan quvvatga nisbatiga teng:
Nochiziqli buzilishlar koeffisienti chiqish signali shaklining kirish signali shaklidan farqini ifodalaydi. Bu farq bosqichning uzatish xarakteristikasining nochiziqligi sababli yuzaga keladi. Kuchaytirgich bosqichi uzatish xarakteristikalari chiqish kattaligini (IChIQ yoki UChIQ) kirish kattaligiga (IKIR yoki UKIR) bog‗liqligini ifodalaydi..
va KG kattaliklari ko‗p hollarda tranzistorning sokinlik rejimi–
kuchaytirish sinfi bilan aniqlanadi. Shu sababli quvvat kuchaytirigichlarida qo‗llaniladigan kuchaytirgich sinflarini ko‗rib chiqamiz.
Uzatish xarakteristikasidagi ishchi nuqta (sokinlik nuqtasi) holatiga ko‗ra A, V, AV va boshqa kuchaytirish sinflari mavjud.
AV sinfi A va V sinflari oralig‗idagi holatni egallaydi va ikki taktli qurilmalarda qo‗llaniladi. Bu yerda sokinlik rejimida bir tranzistor berk bo‗lganda, ikkinchisi ochilish arafasida bo‗ladi, lekin bu holat asosiy ishchi yarim davrni kichik inersiyaga ega bo‗lgan VAX sohasiga olib chiqishga imkon yaratadi.
koeffisient A sinfiga nisbatan yuqori, KG 3 % bo‗ladi.
Emitter qaytargich. Kuchlanish bo‗yicha kuchaytirish koeffisienti birga yaqin bo‗lgan, kirish signal qutbini o‗zgartirmaydigan va katta kirish va kichik chiqish differensial qarshilikka ega bo‗lgan kuchaytirgichlar – qaytargich deb ataladi.
Tranzistorga o‗zgarmas kirish kuchlanishi berilganda (A rejim), emitter zanjirida RE rezistorda kuchlanish pasayishini yuzaga keltiruvchi o‗zgarmas tok oqib o‗tadi. Chiqish kuchlanish Uchiq shunday o‗rnatiladiki, baza – emitter kuchlanishi
Diodlar. Diodlar bitta p-n o‗tishga ega. Lekin bipolyar tranzistorli IMSlarda asosiy tuzilma sifatida tranzistor tanlangan, shuning uchun diodlar tranzistorning diod ulanishi yordamida hosil qilinadi. Bunday ulanishlarning beshta varianti mavjud. Agar diod yasash uchun emitter – baza o‗tishdagi p-n o‗tish qo‗llanilsa, u holda kollektor – baza o‗tishdagi p-n o‗tish uziq bo‗lishi kerak.
Rezistorlar. Bipolyar tranzistorli IMSlarda rezistor hosil qilish uchun bipolyar tranzistor tuzilmasining biror sohasi: emitter, kollektor yoki baza qo‗llaniladi. Emitter sohalari asosida kichik qarshilikka ega bo‗lgan rezistorlar hosil qilinadi. Baza qatlami asosida bajarilgan rezistorlarda ancha katta qarshiliklar olinadi.
Kondensatorlar. Bipolyar tranzistorli IMSlarda teskari yo‗nalishda siljigan p–n o‗tishlar asosida yasalgan kondensatorlar qo‗llaniladi. Kondensatorlarning shakllanishi yagona texnologik siklda tranzistor va rezistorlar tayyorlash bilan bir vaqtning o‗zida amalga oshiriladi. Demak ularni yasash uchun qo‗shimcha texnologik amallar talab qilinmaydi.
MDYa – tranzistorlar. IMSlarda asosan zatvori izolyatsiyalangan va kanali induksiyalangan MDYa–tranzistorlar qo‗llaniladi. Tranzistor kanallari p- va n– turli bo‗lishi mumkin. MDYa–tranzistorlar faqat tranzistorlar sifatida emas, balki kondensatorlar va rezistorlar sifatida ham qo‗llaniladi, ya‘ni barcha sxema funksiyalari birgina MDYa – tuzilmalarda amalga oshiriladi. Agar dielektrik sifatida SiO2 qo‗llanilsa, u holda bu tranzistorlar MOYa–tranzistorlar deb ataladi. MDYa – tuzilmalarni yaratishda elementlarni bir – biridan izolyatsiya qilish operatsiyasi mavjud emas, chunki qo‗shni tranzistorlarning istok va stok sohalari bir–biriga yo‗nalgan tomonda ulangan p-n o‗tishlar bilan izolyatsiyalangan. Shu sababli MDYa–tranzstorlar bir–biriga juda yaqin joylashishi mumkin, demak katta zichlikni ta‘minlaydi.
Bipolyar va MDYa IMSlar planar yoki planar – epitaksial texnologiyada yasaladi.
Planar texnologiyada n-p–n tranzistor tuzilmasini yasashda p–turdagi yarim o‗tkazgichli plastinaning alohida sohalariga teshiklari mavjud bo‗lgan maxsus maskalar orqali mahalliy legirlash amalga oshiriladi. Maska rolini plastina sirtini egallovchi kremniy ikki oksidi SiO2 o‗ynaydi. Bu pardada maxsus usullar (fotolitografiya) yordamida darcha deb ataluvchi teshiklar shakllanadi. Kiritmalar yoki diffuziya (yuqori temperaturada ularning konsentratsiya gradienti ta‘sirida kiritma atomlarini yarim o‗tkazgichli asosga kiritish), yoki ionli legirlash yordamida amalga oshiriladi. Ionli legirlashda maxsus manbalardan olingan kiritma ionlari tezlashadi va elektr maydonda fokuslanadilar, asosga tushadilar va yarim o‗tkazgichning sirt qatlamiga singadilar.
Planar texnologiyada yasalgan yarim o‗tkazgichli bipolyar tuzilmali IMS namunasi va uning ekvivalent elektr sxemasi 44 a, b - rasmda keltirilgan.
Diametri 76 mmli yagona asosda bir varakayiga usulda bir vaqtning o‗zida har biri 10 tadan 2000 ta element (tranzistorlar, rezistorlar, kondensatorlar)dan tashkil topgan 5000 mikrosxema yaratish mumkin. Diametri 120 mm bo‗lgan plastinada o‗nlab milliontagacha element joylashtirish mumkin.
Zamonaviy IMSlar qotishmali planar – epitaksial texnologiyada yasaladi. Bu texnologiya planar texnologiyadan shunisi bilan farq qiladiki, barcha elementlar p– turdagi asosda o‗stirilgan n–turdagi kremniy qatlamida hosil qilinadi. Epitaksiya deb kristall tuzilmasi asosnikidan bo‗lgan qatlam o‗stirishga aytiladi.
Mikrosxema turli elementlarini elektr jihatdan birlashtirish uchun metllizatsiyalash qo‗llaniladi. Metallizatsiyalash jarayonida oltin, kumush, xrom yoki alyuminiydan yupqa metall pardalar hosil qilinadi. Kremniyli IMSlarda metallizatsiyalash uchun alyuminiydan keng foydalaniladi.
Sxemotexnik belgilariga ko‗ra mikrosxemalar ikki sinfga bo‗linadi.
IMS bajarayotgan asosiy vazifa – elektr signali (tok yoki kuchlanish) ni ko‗rinishida berilayotgan axborotni qayta ishlash hisoblanadi. Elektr signallari uzluksiz (analog) yoki diskret (raqamli) shaklda ifodalanishi mumkin.
Raqamli sxemalar asosida sodda tranzistorli kalit (ventil) sxemalar yotadi. Kalitlar ikkita turg‗un holatni egallashi mumkin: uzilgan va ulangan. Sodda kalitlar asosida ancha murakkab sxemalar yasaladi: mantiqiy, bibarqaror, triggerli (ishga tushuruvchi), shifratorli, komporatorlar va boshqa, asosan hisoblash texnikasida qo‗llaniladigan. Ular raqamli shaklda ifodalangan axborotni qabul qilish, saqlash, qayta ishlash va uzatish fuksiyasini bajaradilar.
Integral mikrosxemalarning murakkablik darajasi komponent integratsiya darajasi kattaligi bilan ifodalanadi. Bu kattalik raqamli IMSlar uchun kristallda joylashishi mumkin bo‗lgan mantiqiy ventillar soni bilan belgilanadi.
100 ta dan kam ventilga ega bo‗lgan IMSlar kichik integratsiya darajasiga ega bo‗lgan IMSlarga kiradi. O‗rta darajali ISlar 102, katta ISlar 102105, o‗ta katta ISlar 105107 va ultra katta ISlar107 darajadan ortiq ventillardan tashkil topadi. Bunday sinflanish tizimi analog mikrosxemalar uchun ham qabul qilingan.
|
