Использование диодных структур в интегральных схемах

Диоды в микросхемах предназначены либо для того, чтобы выводить транзисторы из насыщения (фиксация транзисторов), либо для выполнения логических функций.

Любой из р-п переходов транзисторной структуры может быть использован для формирования диодов, но только два перехода база-эмиттер и база-коллектор действительно удобны для схемных применений. Пять возможных вариантов использования p-n переходов транзистора в качестве диода показаны на рис. 4.1. Параметры интегральных диодов приведены в табл. 4.1. Из анализа таблицы видно, что варианты различаются по электрическим параметрам. Пробивные напряжения Uпр больше у тех вариантов, в которых используется коллекторный переход. Обратные токи Iобр меньше у тех вариантов, в которых используется только эмиттерный переход, имеющий наименьшую площадь. Емкость диода между катодом и анодом Сд у варианта с наибольшей площадью переходов максимальна (Б-ЭК). Паразитная емкость на подложку С0 (считается, что подложка заземлена) минимальна у варианта Б-Э. Время восстановления обратного тока tв характеризующее время переключения диода из открытого в закрытое состояние, минимально у варианта БК- Э, так как у этого варианта заряд накапливается только в базе.

Оптимальными для микросхем вариантами являются БК-Э и Б-Э, причем чаше используется БК-Э. Пробивные напряжения (7 .8 В) достаточны для использования этих вариантов в низковольтных микросхемах.

Стабилитроны. Полупроводниковым стабилитроном называют полупроводниковый диод с быстрым нарастанием обратного тока при пробое р-п перехода и нормированным значением пробивного напряжения. Основное назначение стабилитронов - стабилизация напряжения. Интегральные стабилитроны могут быть сформированы на базе структуры интегрального транзистора в различных вариантах в зависимости от необходимого напряжения и его температурного коэффициента. Обратное включение диода Б-Э используют для получения напряжения 5 . 10 В с температурным коэффициентом +(2 .5) мВ/°С. Диод работает в режиме лавинного пробоя. Обратное включение диода БЭ-К применяют для получения напряжения 3 .5 В (явление прокола базы, температурная чувствительность -(2 .3) мВ/°С). Один или несколько последовательно включенных в прямом направлении диодов БК-Э могут быть использованы как источники напряжения, равного напряжению на открытом переходе (около 0,7 В) или кратного ему. Их температурная чувствительность -2 мВ/°С. В температурно компенсированном стабилитроне, сформированном на основе базового и эмиттерного слоя, при подаче напряжения между n+ слоями один переход работает в режиме лавинного пробоя, второй - в режиме прямого смещения. Температурная чувствительность напряжения на этих двух переходах имеет противоположный знак, поэтому суммарная температурная чувствительность такого стабилитрона менее ±2 мВ/°С.

полупроводниковый диод схема вольтамперный

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, псле выполнения задания на курсовую работу были более детально изучены общие сведения по диодам, физические принципы работы, технологии получения p-n перехода, использование диодных структур в интегральных микросхемах и другие особенности полупроводниковых приборов.

По разработанной методике был рассчитан p-n переход, полученный диффузионным методом.

Лучшие статьи по информатике

Разработка автоматизированной системы контроля процессов пайки топливных коллекторов
На современном этапе развития промышленности, обеспечение стабильной работы предприятий по выпуску конкурентоспособной продукции, является задачей первостеп ...

Проектирование телевизионного приемника
электрический напряжение приемник телевизионный Цель курсового проекта: закрепить знания, полученные при изучении теоретической части дисциплины, привить навы ...

Разработка сети передачи данных Нуринского РУТ Карагандинской области на основе создания цифровых РРЛ
Оцифрованные магистрали, на базе которых строятся современные сети передачи информации, должны быть стандарта SDH (Synchronous Digital Hierarchy -это синхро ...