Mavzu: Raqamli IMS larning klassifikatsiyasi, markalanishi va
sxemalarda shartli belgilanishi
Integralmikrosxema (IMS) ko‘psonli tranzistor, diod, kondensator,
rezistor
va
ularni
bir-biriga
ulovchi o‘tkazgichlarni yagona
konstruksiyaga birlash tirishni (konstruktiv integratsiya); sxemada
murakkab axborot o‘zgartirishlar bajarilishini (sxemotexnik integratsiya);
yagonatexnologik siklda, birvaqtn in go‘zidasxemaning elektroradioelem
entlari (E R E ) hosil qilinishini, ulanishlar amalga oshirilishini va bir
vaqtda guruh usuli bilan ko‘p sonli bir xil integral mikrosxemalar hosil
qilish (texnologik integratsiya)ni aks ettiradi. IMS, yagona texnologik
siklda, yagona asosda tayyorlangan va axborot o‘zgartirishda ma’lum
funksiyani bajaruvchi o‘zaro elektr jihatdan ulangan E R E lar
majmuasidir. IMS elektron asboblar qatoriga kiradi. Uning elektron asbob
sifatidagi asosiy xususiyati shundaki, u mustaqil ravishda, masalan,
axborotni eslab qolishi yoki signalni kuchaytiri. Diskret elementlar
asosida shu funksiyalarni bajarish uchun tranzistorlar, rezistorlar va
boshqa elementlardan iborat sxemani qolda yigish zarur. Elektron
asbobning uskuna tarkibida ishlash ishonchliligi avalam bor
kavsharlangan ulanishlar soni bilan aniqlanadi. IMSlarda elementlar
bir-biri bilan metallash yo‘li bilan ulanadi, ya’ni kavsharlanmaydi ham ,
payvand ham qilinmaydi. Buning natijasida yig‘ish, montaj qilish
ishlarining sifatini oshirish masalasi yechildi, katta miqdordagi ERElarga
ega radioelektron qurilmalar ishlab chiqarishda ishonchlilik ta’minlandi.
Hozirgi kunlarda tayorlash usuli va bunda hosil bo'ladigan tuzilmasiga
ko‘ra IMS larni bir-biridan prinsipial farqlanuvchi uch turga ajratiladi:
yarim o‘tkazgich, pardali va gibrid. IMSlarning har turi, mikrosxem a
tarkibiga kiruvchi elementlar va komponentlar sonini
ifodalovchi, integratsiya darajasi va konstruksiyasi bilan farq qiladi.
Element deb , konstruksiyasi bo‘yicha kristali yoki asosidan
ajralmaydigan, ERE funksiyasini bajaruvchi IMSning qismiga aytiladi.
IMS komponenti deb , diskret element funksiyasini bajaruvchi, lekin
montajdan awal mustaqil mahsulot bolgan IMSning bo‘lagiga aytiladi.
Yig‘ish, montaj qilish operatsiyalarini bajarishda komponentlar
mikrosxema asosiga o‘rnatiladi. Qobiqsiz diod va tranzistorlar, k
odensatorlarning maxsus turlari, kichik o‘lchamli induktivlik kutubxonasi
g‘altaklari va boshqalar sodda komponentlarga , murakkab
komponentlarga esa — bir nechta elementdan tashkil topgan, m asalan,
diod yoki tranzistorlar yig'm alari kiradi. E lem entlari yarim o‘tkazgich
asosning sirtiga yaqin qatlam da hosil qilingan mikrosxem alar yarim
o‘tkazgich IM S deb ataladi. Elem entlari dielektrik asos sirtida parda
ko‘rinishida hosil qilingan m ikrosxem alar pardali IMS deb ataladi. P
ardalar turli m ateriallarni past bosim da yupqa qatlam sifatida o ‘tkazish
yo‘li bilan hosil qilinadi. Parda hosil qilish usuli va u bilan bog‘liq parda
qalinligiga m uvofiq IM Slarni yupqa pardali (qalinligi 1—2 m km ) va
qalin pardali (qalinligi 10 m km dan yuqori) larga ajratiladi. A
dabiyotlarda ko‘p hollarda IM S yozuv o ‘m iga IS deb yoziladi. H ozirgi
kunda pardali diod va tran zisto rlarn in g p aram etrlari barqaror b‘lm
agani sababli, pardali IM Slar faqat passiv elem entlarga (rezistorlar,
kondensatorlar va boshqalar) ega. Pardali texnologiyada elem ent param
etrlarining ruxsat etilgan tarqoqligi 1-^2 % dan oshm aydi. Passiv elem
entlar param etrlari va ularning barqarorligi hal qiluvchi aham iyat kasb
etganda bu ju d a m uhim bo‘ladi. S husabd an pardali IS lar ba’zi filtrlar,
faza o‘zgarishiga sezgir va tanlovchi sxem alar, generatorlar va boshqalar
tayyorlashda ishlatiladi. Gibrid IM S (yoki GIS) deb um um iy dielektrik
asosda joylashgan pardali passiv va diskret aktiv elem entlar kom
binatsiyasidan iborat m ikrosxem aga aytiladi. D iskret kom ponentlar osm
a deyiladi. G ibrid IMSlar uchun aktiv elem entlar qobiqsiz yoki jajji m
etall qobiqlarda tayyorlanadi. G IS larning asosiy afzalliklari: ishlab
chiqishning nisbatan kichik davrida analog va raqam li m ikrosxem
alarning keng sinfini yaratish im koniyatidan, keng nom enklaturali passiv
elem entlar hosil qilish im koniyatidan (M D Y — asboblar, diodli va
tranzistorli m atritsalar) va ishlab ch iq arila yotganmikrosxemalarda
yaroq lilar oizining ko‘pligidan iborat. G IS lar aloqa apparatlarining
qabul qilish. — uzatish tizim larida, yuqori chastotali kuchaytirgichlarda,
OlYCH qurilm alarda va boshqalarda qo'llaniladi. Ishlatilgan transistor
turiga muvofiq yarim o 'tkazg ich integral m ikrosxem alar bipolyar va M
D Y /M Slarga ajratiladi. H ozirgi kunda p — n o 'tish bilan
boshqariladigan M T lar asosida yaratilgan IM S lar katta aham iyat kasb
etm oqda. U shbu sinfga arsenid galliy asosida, zatvori Shottki diodi
ko‘rinishida b o ‘lgan M Tlar kiradi. S o‘nggi paytda tarkibida ham
bipolyar, ham m aydoniy tranzistorlar ishlatilgan IM Slar ham tayyorlanm
oqda. IM Sning funksional m urakkabligi uning tarkibidagi elem ent va
komponentlar soni ko‘rsatuvchi integratsiya arajasi bilan ifodalanadi.
Integratsiya koeffitsienti so n jih atd an K =lgN tenglik bilan aniqlanadi,
bu yerda: N — sxem a elem entlari va kom ponentlari O ddiy IM Slarga
m isol sifatida m antiq elem entlarni ko‘rsatish m um kin. 0 ‘lSlarga jam
lash qurilm asi, hisoblagichlar, operativ xotira qurilm alari (O X Q ),
sig‘im i 256—1024 bit b o ‘lgan do im iy xotira qurilm alari (D X Q )
misol b o ‘la oladi. KISlarga m antiqiy — arifm etik va boshqaruvchi
qurilm alar kiradi. 0 ‘KIS larga 1,9 m illiard M D Y — tran z isto rla rd a
n tashkil to p g an , sig‘im i 294 M B b o ‘lgan xotira m ikrosxem alari
misol bo‘la oladi. Kristaldagi elem entlar joylashuvining zichligi — birlik
yuzaga to ‘g ‘ri keluvchi elem entlar soni IS konstruksiyasi va
texnologiyasi sifatining m uhim k o ‘rsatk ich i h iso b lan ad i. T
exnologiya d arajasi m in im al texnologik o'lcham , ya’ni erishish m um
kin bo‘lgan eng kichik o ‘lcham bilan ifodalanadi, masalan, emitter
kengligi, o ‘tkazgichlar kengligi, ular orasidagi masofa bilan
xarakterlanadi. IM S lar ishlab ch iq arish texnologiyasini m u k am m
allash tirish jarayonida m inim al texnologik o‘khamAning yillar b o
‘yicha o ‘zgarishi X otira qurilm alarida elem entlar joylashuv zichligi h
ar ikki yilda ikki m arta ortib borayotganini 1965-yilda G ordon M ur
bashorat qilgan edi. ushbuni tasdiqlaydi. Funksional vazifasiga ko‘ra ISlar
analog va raqamlMxga bo‘linadi. Analog lSlarda signal uzluksiz funksiya
sifatida o'zgaradi. Eng keng tarqalgan analog IS — operatsion
kuchaytirgichdir. Raqamli ISlar diskret ko‘rinishda berilgan signallarni o
‘zgartirishga va qayta ishlashga xizmat qiladi.
Integral mikrosxema (IMS)larning turlari va elementlari. B
ugungi kunda alohida mikrosxemalar birlashtirilgan tarzda ishlab ch
iqarilmoqda. Bunday mikrosxemalarga integral mikrosxemalar (IMS)
deyiladi. Birinchi IMSlar 1958 yilda yaratilgan bo’lib uning hajmi
ihcham, og‘irligi kam, energiya sarfi kichik, ishonchliligi yuqori
hisoblanadi. 1965 yildan buyon mikroelektronikaning rivoji
G.Mur
qonunigа
muvofiq bormoqda, ya’ni har ikki yilda zamonaviy
IMSlardagi elemen
lar soni ikki marta ortmoqda. Hozirgi kunda elementlar soni 106÷10
9ta bo‘lgan o‘ta yuqori (O‘YUIS)
IMSlar uchun ikki asosiy belgi mavjud: konstruktiv va texnologik.
Konstruktiv belgisi- IMSning barcha elementlari asosiy asos ichida
yoki sirtida joylashadi, elektr jihatdan birlashtirilgan va yagona
qobiqa joylashtirilgan bo‘lib, yaxlit hisoblanadi.
Texnologik belgisi
IMS elementlarining hammasi yoki bir qismi va elementlararo
bog‘lan shlar yagona
texnologik siklda bajariladi. Shu sababli integral miros
xemalar yuqori ishonchlilikka va kichik
tannarxga ega.
Hozirgi kunda yasalish turi va hosil bo‘ladigan tuzilmaga ko‘ra
IMSlarning uchta prinsipial turi
mavjud: yarim o‘tkazgichli, pardali va gibrid.
Har bir IMS turi konstruksiyasi, mikrosxema tarkibiga kiradi
gan element va komponentlar sonini
Ifodalovchi
integratsiya darajasi bilan xarakterlanadi.
| 