|
Вплив дестабілізуючих факторів на характеристики ІМС.
Дестабілізуючими факторами вважаються відхилення напруги живлення від нормального значення; відхилення від нормальних теператур;зміна навантаження на вихідному каскаді. ΔЕж ΔТ ΔІн Ці фактори впливають на: - завадостікість ( Uз+, Uз- ) - споживана потужність Рс - швидкодія, що визначає максимальну частоту переключення або час середньої затримки(fп мах, τзат) - навант.здатності (Ін) Відхилення напруги живлення :Еж (дозволяється змінювати її у межах ±10%) При збільшенні Еж => зававдостійкість збільшилась => Рс збіл.по квадр.законі => fn –збільш. => In – збільш. На завадостійкість ΔT практично не впливає. При зміні температури оппори мікросхеми, але в той же час збільшується коофіцієнт транзистора → ΔT практично не впливає на Pc При збільшенні ΔT => fn - трохи збільшується => In залишається без змін При збільшенні ΔIn => Uз+, Uз- зменшується => Рс – збільшується => fn зменшується за рахунок того, що наваження збільшується і в результаті перерозподіляється при перек.у вихідному каскаді став гірш. =>In зменшуєься Вплив ємності навантаження на швидкодію ІМС. Сп – паразитна ємність. 1. На діодному переході вхід логічного елементу має паразитну ємність 2...4пФ. Якщо елементів багато, то ємності сумуються. 2. Смонтажан – ємність між доріжками. Напр. якщо t=τ. Uвих=0,63Uвх 3В≈1,9В Початок переключення резистора за час τ: Нехай Сн=30пФ Rекв=1Ком -> τ=30нс, якщо транзистор відкритий, то розряд проходить швидше. Чим більша ємність навантаження, тим повільніше працює елемент. 6. Логічні ІМС КНОН та їх основні характеристики. В процесі функціонування nМОН логічних схем, можливе протікання через логічні елементи наскрізних струмів від джерела живлення до загального проводу. З метою зменшення потужності, що споживається, бажано ліквідувати наскрізні стуми. Для цього потрібно, щоб навантажувальний транзистор Т1 відкривався та закривався у протифазі з функціональним транзистором Т2. Одним із способів реалізації цього є реалізація на кристалі як нормально-закритих, так і нормально-відкритих МОН-транзисторів. При цьому технологія виготовлення логічних елементів потребує використання додаткових технологічних операцій для імплантації іонів. Інший метод усунення наскрізних струмів полягає у використанні компліментарних (взаємодоповнюючих) МОН-транзисторів двох типів провідності. МОН-транзистор n-типу відкривається, якщо до його заслону прикладений високий потенціал, а для того щоб відкрився МОН-транзистор p-типу, до його заслону потрібно прикласти низький потенціал. Технологія виготовлення цифрових інтегральних мікросхем, при якій використовуються МОН-транзистори обох типів провідності, називається КМОН. Тут відсутні наскрізні струми, майже не споживає потужності в статичному режимі, вх. струми споживаються тільки для перезарядки вх. ємності заслонок. Степені інтеграції мікросхем. К=LgN – степінь інтеграції, де N-кількість елементарних елементів на кристалі. Малі: N = 10 -> K = 1 N = 100 -> K = 1 Середні: N = 103 -> K = 1 N = 104 -> K = 1 Великі: N = 105 -> K = 1 N = 106 -> K = 1
КМОН складається з 2 транзисторів протилежних за провідністю. Коли на 3 є „1” між С і В створюється канал, по якому може протікати струм, який в свою чергу закриває р-п-р транзистор. Якщо з „0” – транзистор п-р-п закривається, то р-п-р – відкривається.
Паралельні діоди згорять якщо поміняти полярність напруги живлення.
Основні особливості схем КМОН: 1. Високий вхідний опір (1010Ом і більше) 2. Високий коефіцієнт розгалуження 3. Низький вихідний опір в порівнянні з вхідним 4. Рівні логічних 0 та 1 ТТЛ та КМОН ІМС КМОН працюють в широкому діапазоні напруг живлення (3-15В)
Висока завадостійкість. В залежності від вхідної напруги змінюється завадостійкість. Практично незалежність основних параметрів ІС від дестабілізуючих факторів (для температури та навантаження). Діапазон робочих температур: -60+125С Напруга живлення впливає на завадостійкість і швидкодію (при збільшенні Еж збільшується швидкодія елемента КМОН)
Передавальна Вхідна характеристика Чим більший струм на вході – тим більший спад напруги. |
|
|