58
6-bob.
Integral mikrosxemalar
Elektron uskunalarni murakkab texnik topshiriqlarni yechishda qo`llash
ularning elektr sxemalarini murakkablashib borishiga olib keladi.
Elektron
texnikasining rivojlanishi analizi ko`rsatadiki 10 yilda elektron uskunalarining
murakkabligi 10 barobar ortadi. Hozirgi paytga kelib EXM lar 1 sekundda 5 mlrd.
operatsiyani bajarishi mumkin.
Yarim o`tkazgich asbolarni sezilarli darajada kichraydi.
Juda ko`p oddiy elementlarni (diod, tranzistor, rezistor) bitta murakkab,
kichkina elementga yig‘ish mumkinligi paydo bo`ldi. Bunday yig‘ish
element
integratsiyasi deyiladi.
Bunday yig‘ish natijasida olingan murakkab mikroelementni integral
mikrosxema (IMS) deb ataladi.
IMS – 5 tadan kam bo`lmagan aktiv elementlardan (tranzistor, diodlar) va
passiv elementlar (rezistor, kondensator, drossillar) dan ‗tashkil topgan
mikroelektronika elementi bo`lib, u yagona texnologiya
jarayonida tayyorlanadi,
bir biri bilan elektr bog‘langan, umumiy korpusga joylashgan va bir butun element
ko`rinishida bo`ladi.
Integratsiya nuqtai nazaridan IMSlarni asosiy kattaligi bo`lib joylashish
zichligi va integratsiya darajasi hisoblanadi.
Joylashish zichligi – biror hajmdagi elementlar soni bilan harakterlanadi.
Integratsiya darajasi – IMS tarkibiga kirgan elementlar soni bilan
harakterlanadi.
Bunga qarab IMSlar birinchi darajali – 10 ta elementgacha, ikkinchi darajali –
100dan 1000ta elementgacha va h.k.
Tayyorlash texnologiyasiga ko`ra yarim o`tkazgichli va gibrid IMSga
bo`linadi.
Yarim o`tkazgichli IMS barcha element va elementlar orasidagi bog‘lanishlar
yarim o`tkazgichlar yuzasida va hajmida ishlangandir. Zamonaviy yarim o`tkazgich
IMS lar joylashish zichligi 10
5
el/sm
3
ga va integratsiya darajasiga yetadi. Alohida
elementlar va ular orasidagi masofa 1 mm gacha kamaytirilishi mumkin.
Gibridli IMS – IMS bo`lib, dielektrik passiv elementlar
har xil plyonka kabi
bajariladi, aktiv elemntlar – korpussiz yarim o`tkazgich asboblardir.
Yarim o`tkazgichlar IMS tipidagi kichikroq – 150
e/sm
3
gacha, diffuziya
darajasi esa – birinchi va ikkinchi.
59
IMS larning kattaliklari.
Diod va tranzistorlardan o`laroq IMS lar elektr
signallarini o`zgartirish uchun qo`llaniladigan bir butun funksional uskuna
ko`rinishida bo`ladi. Bajarilayotgan ishga qarab IMSlar ikkita sinfga bo`linadi:
chiziqli–impulsli va logik IMSlar. Chiziqli - impulsli
IMS lar kirish va chiqish
signallari orasida proporsional bog‘liqlikni ta‘minlab turadi. Kirish signali kirish
kuchlanishi, chiqish signali chiqish kuchlanishi hisoblanadi.
Chiziqli – impulsli IMS uchun asosiy funksional kattaligi: kuchlanish bo`yicha
K
i
kuchaytirish koeffitsiyenti, kirish qarshiligi R
kir
,
chiqish qarshiligi
R
chi
q
,
maksimal chiqish kuchlanishi
U
chiq max
, chastota diapazoni chegarasi
f
past
va
f
yuqori
hisoblanadi. Bu yerda
f
past
va
f
yuqori
– pastki va yuqori ichki chastotalaridir. Ba‘zi
bir kuchaytirgichlarni taxminiy kattaliklari: k
50000,
R
kir
0,5 mOM,
R
chiq
100Om, f
v
=20 mGs
Logik (mantiqiy) IMS lar birgina kirish va chiqishga ega bo`lgan uskuna
ko`rinishidadir. Uning asosiy kattaligi bo`lib, kuchlanishning kirish va chiqish
kattaligi, tez ishlashidir. IMSlarning umumtexnik kattaliklari – mexanik
mustahkamligi, ishchi harorat diapazoni, bosim pasayish va ko`tarilishiga
chidamliligi va namga chidamliligidir.
Ularning afzalligi og‘irligi kichikligi (bir necha gramm), aktiv elementlarning
zichligi KIMS da 10000-50000 el/sm
3
ga yetadi. Ularning ahamiyatli tomoni kam
energiya sarf qilishidadir. KIMS lar ham 100-200 mVt dan oshmagan quvvatni
sarf qiladi,
shunday mikrosxemalar borki, ular manbadan 10-100 mkVt quvaat
qabul qiladi. Bu esa elektr energiyasini iqtisodiga olib keladi.
