Информация о документе

Цена 40000UZS
Размер 1.2MB
Покупки 0
Дата загрузки 31 Октябрь 2026
Расширение docx
Раздел Курсовые работы
Предмет Радиотехника

Продавец

DocX Seller

Дата регистрации 31 Октябрь 2026

0 Продаж

Bipolyar IMS elementlarini loyihalash xususiyatlari. Bipolyar IMS elementlarining konstruksiyasi. IMS topologiyasini loyihalash

Купить
O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY TA’LIM, FAN VA INNOVATSIYALAR VAZIRLIGI ISLOM KARIMOV NOMIDAGI TOSHKENT DAVLAT TEXNIKA UNIVERSITETI “ELEKTRONIKA VA AVTOMATIKA MUHANDISLIGI” fakulteti “Raqamli elektronika va mikroelektronika” kafedrasi “Integral sxemalarni loyihalash va konstruksiyalash” fanidan KURS ISHI 18-variant 1. BIPOLYAR IMS ELEMENTLARINI LOYIHALASH XUSUSIYATLARI 2BIPOLYAR IMS ELEMENTLARINING KONSTRUKSIYASI 3. IMS TOPOLOGIYASINI LOYIHALASH Bajardi: _____________ Rahbar: _____________ ____________________________ ____________________________ Imzo F.I.Sh. Qabul komissiyasining bahosi ___________ ball (_________) Komissiya raisi _____________ ____________________________ Imzo F.I.Sh. Komissiya a’zosi _____________ ____________________________ Imzo F.I.Sh Toshkent 2024 Tasdiqlayman ________________________ ______________________Kafedra mudiri «_____»____________________ 20____ yil KURS ISHI Integral sxemalarni loyihalash va konstruksiyalash mutaxassislik fani bo‘yicha ________________ ________________bakalavriatu ra talabasi ___________________________ _________ rahbar__________________________________________________________________ T O P SH I R I Q 1. Ishlanadigan mavzu ____________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 2. Boshlang‘ich ma’lumotlar ______________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 3. Qo‘llanmalar __________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 4. Chizma qismining tuzilishi _____________________________________________ 1. _____________________________________________________________________ 2. _____________________________________________________________________ 3.______________________________________________________________________ 4. _____________________________________________________________________ 5. Yozma qismining tuzilishi ______________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 6. Qo‘shimcha vazifa va ko‘rsatmalar _________________________________________ 7. Kurs ishini bajarish rejasi 1 2 3 Rahbar _________________________ 1 MUNDARIJA 1.Kirish ………………………………………………………………….3 2.SN74LS08 Chipining Tuzilishi va Xususiyatlari……………………………….4 3.SN74LS08 Chipining Ishlash Prinsipi …………………………………….8 4.SN74LS08 Mikrokontrollerlarda Qo’llanilishi ……………………………13 5.SN74LS08 Chipining Afzalliklari va Kamchiliklari………………………….17 6.Loyihalashtiriadilgan IS-ning bitta elementining topologik diagrammasi ishlatilgan barcha qatlamlar bilan………………………………………………….19 7.Loyihalashtiriadilgan IS elementlarini kristalga joylashtirishning topologik sxemasi unda kontakt maydonchalarining raqamlari va nomlari, shuningdek korpusdagi chiqishlari…………………………………………………………….22 8 . Xulosa……………………………………………………………………………27 9. Foydalanilgan adabiyotlar ………………………………………………………28 2 1. Kirish Mikrokontrollerlar elektron tizimlarning markaziy qismlari bo'lib, ular turli xil qurilmalarda ishlatiladi . SN74LS0 8 - bu Texas Instrume nts tomonida n ishlab chiqarilganmantiqiychipdir, u "logic gates" (mantiqiy eshiklar) oilasiga kiradi. Ushbu chipda 2 kirishli OR eshiklari mavjud bo'lib, ular mantiqiy operatsiyalarni amalga oshirishda foydalaniladi. Kurs ishining maqsadi SN74LS08 chipining ishlash prinsiplari, uning xususiyatlari va mikrokontrollerlarda qanday ishlatilishi haqida batafsil ma'lumot taqdim etishdir.TTL (Transistor-Transistor Logic) texnologiyasidan foydalanadigan, ikkita kirishli AND mantiqiy elementni o'z ichiga olgan integratsiyalangan sxemadir. ON Semiconductor va Semiconductor Components Industries, LLC (SCILLC) ning savdo belgilaridir. SCILLC bu erdagi har qanday mahsulotlarga qo'shimcha ogohlantirmasdan o'zgartirish kiritish huquqini o'zida saqlab qoladi. SCILLC o'z mahsulotlarining biron bir aniq maqsadga muvofiqligi haqida hech qanday kafolat, vakillik yoki kafolat bermaydi, shuningdek, SCILLC har qanday mahsulot yoki sxemani qo'llash yoki ishlatishdan kelib chiqadigan hech qanday javobgarlikni o'z zimmasiga olmaydi va har qanday va barcha javobgarlikni, shu jumladan, hech qanday cheklovlarsiz, maxsus, oqibatli yoki tasodifiy zararlar. SCILLC ma'lumotlar varaqlarida va/yoki spetsifikatsiyalarda taqdim etilishi mumkin bo'lgan "odatiy" parametrlar turli ilovalarda farq qilishi va farq qilishi mumkin va haqiqiy ishlash vaqt o'tishi bilan farq qilishi mumkin. Barcha operatsion parametrlar, shu jumladan “Tipiklar” har bir mijoz ilovasi uchun mijozning texnik mutaxassislari tomonidan tasdiqlanishi kerak. SCILLC o'zining patent huquqlari yoki boshqalarning huquqlari bo'yicha hech qanday litsenziyani bermaydi.SCILLC mahsulotlari tanaga jarrohlik implantatsiya qilish uchun mo'ljallangan tizimlar komponentlari yoki hayotni qo'llab-quvvatlash yoki saqlab qolish uchun mo'ljallangan boshqa ilovalar sifatida ishlab chiqilmagan, mo'ljallanmagan yoki foydalanishga ruxsat berilmagan yoki SCILLC mahsulotining ishlamay qolishi shikastlanish yoki o'limga olib kelishi mumkin bo'lgan har qanday boshqa ilovalar uchun. Xaridor SCILLC mahsulotlarini har qanday bunday ko'zda tutilmagan yoki ruxsat etilmagan dastur uchun sotib olgan yoki undan foydalansa, Xaridor SCILLC va uning mansabdor shaxslari, xodimlari, sho'ba korxonalari, filiallari va distribyutorlarini barcha da'volar, xarajatlar, zararlar va harajatlar va tegishli advokat to'lovlaridan zararsiz qoplashi va ushlab turishi kerak. , to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita, shaxsiy jarohat yoki o'lim bilan bog'liq har qanday da'vo, bunday ko'zda tutilmagan yoki ruxsatsiz foydalanish, hatto SCILLC bu qismning dizayni yoki ishlab chiqarilishiga beparvo munosabatda bo'lgan deb da'vo qilsa ham. SCILLC - bu teng imkoniyatlar/tasdiqlovchi harakat xodimi 3 2. SN74LS08 Chipining Tuzilishi va Xususiyatlari 18 Raqamli SN74LS0 8 4х2VA SN74L S08 • Nominal Kirish Kuchlanishi : 2V dan yuqori bo'ladi. • O'chirish Kirish Kuchlanishi : 0.8V dan past bo'ladi. • Ishlash Kuchlanishi : 4.5V dan 5.5V gacha. • Jismoniy o'lchami : 14 piyozli DIP (Dual In-line Package) formatda. • Ishlash tezligi : Odatda, 10-15 nS (nanosekund). • Power dissipation : Chip juda kam quvvat sarf qiladi, bu esa uni samarali qiladi Tuzilishi: SN74LS08 chipi ichida 4 ta 2-kirituvchi AND elementlari mavjud. Har bir AND elementida ikkita kirish va bitta chiqish bo'ladi. Bu chipni integratsiyalashgan mantiqiy o'zgarishlar yaratishda foydalanish mumkin. • Kirishlar : Har bir AND elementiga ikkita kirish bo'ladi, ular yuqori yoki past (0 yoki 1) bo'lishi mumkin. • Chiqish : Chiqish faqat yuqori (1) bo'lishi mumkin, agar ikkala kirish yuqori bo'lsa. Aks holda, chiqish past (0) bo'ladi. Xususiyatlari: 1. Ta'minlovchi kuchlanish : 4.75V dan 5.25V gacha bo'lishi kerak (nominal qiymat: 5V). 2. Chiqish oqimi : 8 mA dan ko'proq oqimni ta'minlaydi. 3. Tezlik : SN74LS08 chipi juda yuqori tezlikda ishlaydi, odatda 25 ns (nanosekund) atrofida. 4 4. Yuqori sig'im va past quvvat sarfi : Bu chip LS (Low Power Schottky) texnologiyasidan foydalanadi, shuning uchun u energiya sarfini kamaytiradi va yuqori tezlikda ishlaydi. 5. Temperatura oraliqlari : Chip odatda -40°C dan +85°C gacha bo'lgan haroratlarda ishlashga mos keladi. 6. Ishlash rejimi : Bu chip TTL (Transistor-Transistor Logic) texnologiyasida ishlaydi, bu esa uning yuqori integratsiyalashgan va ishonchli bo'lishini ta'minlaydi. Foydalanish sohasi: Digital mantiqiy o'zgarishlar : SN74LS08 chipi ko'pincha raqamli tizimlarda, mantiqiy tarmoqlar va hisoblash qurilmalarida ishlatiladi. Integratsiya : Bu chipni boshqa mantiqiy komponentlar bilan birlashtirib, murakkab mantiqiy tizimlar qurish mumkin. Integral rezistorlarni tuzilishiga qarab quyidagi turlarga bo'lish mumkin: diffuziya (emitter yoki baza soha asosida); epitaksial (kollektor sohasi asosida); pinch-rezistorlari, shuningdek ion legirlash usuli bilan ishlab chiqarilgan rezistorlar. Barcha integral rezistorlar (24-rasm), oxirgi sanab o'tilgan turlardan tashqari, qo'shimcha ishlov berish bosqichlarini kiritmasdan, mikrosxemalarning faol elementlari bilan bir vaqtda ishlab chiqariladi. Rezistorning qarshiligi rezistiv sohaning geometrik o'lchamlari va kirishmaning diffuziya qatlam chuqurligi bo'ylab kirishmaning taqsimlanis bilan belgilanadi, bu o'z navbatida o'ziga xos sirt qarshiligi bilan tavsiflanadi (ρ s yoki R s bilan belgilanadi, "om/kvadrat" birliklarida o'lchanadi - Om/ ). R□ S qiymati texnologik omillarga (diffuziya rejimi) bog'liq bo'lgan mikrosxema qatlamining loyiha parametridir. Rezistorlar qarshiligining pastki chegarasi kontakt maydonlarining qarshiligi bilan cheklanadi, bu rezistorning asosiy sohasining qarshiligidan sezilarli darajada kam bo'lishi kerak. Yuqori chegara rezistor uchun ajratilgan ruxsat etilgan maydon bilan cheklangan. Ko'pincha rezistorlar R s 100- 300 Om/ bilan asosiy maydon asosida □ 5 amalga oshiriladi. Asosiy diffuziya qatlami asosida qarshilik qiymatlari 100 omdan 50 komgacha bo'lgan rezistorlarni olish mumkin. Bpolyar tranzistorlarda IS ishlab chiqarish texnologiyasida ommaviy texnologik operatsiyalar prinsiplari qo'llaniladi - barcha IS elementlari bo'yicha barcha texnologik operatsiyalar bir vaqtning o'zida amalga oshiriladi, natijada texnologik parametrlar va barcha elementlarning o'lchamlari bir xil bo'ladi. IS ning alohida elementlari faqat kristall yuzasi tekisligida turli xil topologiya (shakl) va o'lchamlarga ega bo'lishi mumkin. Fotoshablonlar ishlab chiqarishda osonlikcha erishiladigan takrorlanadigan o'lchamlarda deyarli bir xil yoki mutanosib parametrlarga ega bipolyar tranzistorlarni (BT) olish mumkin. Umumiy IS asosidan foydalanish tranzistorlarning haroratini tenglashtirishga olib keladi, harorat tufayli elementlar parametrlarining har xilligi sezilarli darajada kamaytiradi, bu esa termal kompensatsiyani soddalashtiradi va kuchaytiruvchi bosqichlarning parallel muvozanat sxemalaridan (differentsial bosqichlar) keng foydalanishga imkon beradi. Tranzistorlarning kollektor, baza va emiter yarimo'tkazgich qatlamlarini yaratish uchun zaryad tashuvchilarning kontsentratsiyasini optimallashtirish tufayli qatlamli qarshilik diapazoni kichik va sezilarli harorat va texnologik har xillikka (tarqalishga) ega. Natijada, hosil bo'lgan integral rezistorlar juda katta nominal xatolikka ega. Nominal qiymati 1Ω dan kam bo'lgan integral rezistorlarni shakllantirish qiyin (fotoshablonlarning o'zlari va ularning kombinatsiyasining noaniqliklari ta'sir qila boshlaydi) va 100 kΩ dan ortiq (kristalning juda katta maydonidan foydalanishni talab qiladi). Transistorlarga o'xshab, integral rezistorlarni bir xil yoki mutanosib va bir xil qarshilik harorat koeffitsienti bilan olish oson. Integral texnologiyaning xususiyatlari katta induktiv va kondansatorler ishlab chiqarishga imkon bermaydi. Kondensatorla rni yaratish imkoniyatlarini ng etishmasligi to'g'ridan- to'g'ri 6 kaskadlararo aloqalardan foydalanish zarurligiga olib keladi. Bu eng polosali kuchaytirgichlarni, shu jumladan o’zgarmas tok kuchaytirgichlarini olishni osonlash tiradi, ammo ish rejimlarini barqarorla shtirish vazifasini ancha qiyinlashtiradi. Ko'p bosqichli kuchaytirgichning harorat va rejim barqarorligiga faqat manfiy teskari aloqalarning tashqi passiv zanjirlari (MTA) yordamida erishish mumkin. Chuqur MTA ni kiritish zarurati tufayli integral kuchaytirgich o'zining xususiy koeffitsienti bo'yicha sezilarli zaxira ega bo'lishi kerak – 10 dan 1000 martagacha yoki undan ko'p. Kuchaytirgich bosqichlarining elektron echimlari yuqori kuchaytirishni ta'minlashi kerak, bunga tok manbalari va " Tok oynalari" ni bipolyar tranzistorning kuchlanishi sifatida keng qo'llash orqali erishiladi.Tok manbalaridan foydalanish, shuningdek, umumiy ampletuda va fazasi bir xil bo’lgan signallarining differentsial kuchaytirgichning ishlashiga ta'sirini sezilarli darajada susaytiradi. Ushbu xususiyatlarning barchasi integral mikrosxemalar shaklida shakllantirishga o'tishda qurilmalarning elektron loyihaida sezilarli o'zgarishlarga olib keladi. Yuklamada yuqori differentsial qarshilikka ega bo'lish zarurati maydonli tranzistorlar asosida, BT lar va tayanch kuchlanish Zener diodi (stalibitron) tomonidan yaratilgan yoki "Tok oynasi" sifatida bajarilishi mumkin bo'lgan "faol" yuklama (Tok manbalaridan) foydalanishni talab qiladi. Maydonli tranzistorlar va Zener diodlarini shakllantirishdagi qiyinchiliklar tufayli odatda yuklamali tok manbalari ko'rinishidagi "Tok oynasi" va Toklarni ajratuvchi ko'paytirgichlar qo'llaniladi 7 3. SN74LS08 Chipining Ishlash Prinsipi Chipdagi har bir AND eshigi ikkita kirish va bitta chiqishga ega. AND eshigi mantiqiy "va" operatsiyasini bajaradi, ya'ni chiqish faqat ikkala kirish yuqori (1) bo'lsa, yuqori bo'ladi. Agar biron bir kirish nol (0) bo'lsa, chiqish ham nol (0) bo'ladi. AND Eshigining Jadvallari: Kirish A Kirish B Chiqish Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 SN74LS08 chipi har bir AND eshigi uchun yuqoridagi mantiqiy jadvallarga asoslanib ishlaydi.Kollektor diffuziyasi bilan izolyatsiya Ushbu usulning boshlang'ich bosqichi (7-rasm) p-Si asosida bir xil epitaksial p – qatlamni va uning ostidagi ba'zi joylarda yashirin n + qatlamini yaratish hisoblanadi. Keyin donorlarning niqob orqali diffuziyasi amalga oshiriladi va yashirin n + qatlamiga tegib turuvchi yon n + sohalar hosil qilinadi. 6-rasmdan farqli o'laroq, p-baza va n-emiterni yaratish uchun p-tipli cho'ntak hosil bo'ladi. Yashirin n + qatlam va yon n + sohalar to'plami tranzistorda sirt ustida K chiqishi bo'lgan kollektor sohasi funktsiyasini bajaradi. Agar asos eng kam potentsialga ega bo'lsa, n + soha va asos o'rtasida o'tish boshqa IS elementidan izolyatsiyani ta'minlaydi. Olingan tranzistorlar epitaksial ravishda o'stirilgan, bir hil tarkibga ega legirlangan bazasiga ega va shuning uchun - dreyfsiz. Bu olingan tranzistorlarning tezligini sezilarli darajada kamaytiradi.Dielektrik plyonkalar bilan izolyatsiya yupqa dielektrik plyonkalar yordamida elementlarni izolyatsiya qilish operatsiyalari ketma-ketligi ko'rsatilgan. Epitaksial n + qatlami asl n-kremniy plastinkasida o'stiriladi (8- rasm, a). Plastinka yuzasida 20…30 mikron chuqurlikka anizotropik yemirish ishlov berish usuli bilan uchburchak (V-shaklidagi) formadagi xandaklar hosil bo'ladi 8 Relyef yuzasi termal oksidlanadi, va qalinligi taxminan 1 mkm bo'lgan SiO 2 izolyatsion plyonka olinadi. Keyin SiO 2 yuzasiga 200… 250 mikron qalinlikdagi yuqori qarshilikli polikristalli kremniy qatlami xosil qilinadi (8-rasm, v). Boshlang’ich n-kremniy monokristali o'yilgan kanallarning tepalari ochilguncha pastdan silliqlanadi (8-rasm, D), natijada SiO 2 qatlami bilan bir- biridan ajratilgan monokristalli hududlar (cho'ntaklar) hosil bo'ladi. Keyin ushbu cho'ntaklarda integral mikrosxemalar elementlari yaratiladi. Dielektrik izolyatsiya p-n o’tishiga sizish tokini va o'zidaga solishtirma sig'imni bir necha darajaga kamaytirishga imkon beradi. Dielektrik izolyatsiyaning muhim kamchiligi aniq silliqlash zarurati hisoblanadi. Dielektrik xandak to'rtburchak shaklida ham bo'lishi mumkin.p-n o’tishsi va dielektrik plyonkalar bilan birgalikda izolyatsiya Ushbu variantda (9-rasm) “Izoplanar” texnologiyasi qo'llaniladi: p-n o’tish bilan izolyatsiya strukturaning pastki qismida va yuzalarida SiO 2 qatlami bilan to'rtburchak yoki V shaklidagi xandaklar ko’rinishida amalga oshiriladi. O'tkazuvchi bo'lmagan asosda integral mikrosxemalar Yarimo'tkazgichli asosni o'tkazuvchan bo'lmagan asos (sapfir)ga almashtirish orqali sxema sig'imlarini sezilarli darajada kamaytirish mumkin, masalan, ("safirdagi kremniy" tuzilishi). Sapfirda (10-rasm) qalinligi 1… 3 mikron bo'lgan n- kremniyning epitaksial qatlami o'stiriladi. "Orollar" kremniyni sapfir asosiga lokal ravishda yemirish orqali hosil bo'ladi. Shundan so'ng, orollar orasidagi havo bo'shliqlari izolyatsion polikristalli kremniy bilan to'ldiriladi va uning yuzasida elektron elementlarning o’tishlari hosil qilinadi.n-p-n -tipidagi bipolyar tranzistor Bipolyar integral mikrosxemalarning asosini n-p-n tipidagi tranzistorlar tashkil etadi, ular p-n-p tipidagi tranzistorlarga qaraganda yaxshiroq tasnifga ega va ishlab chiqarish osonroq. Integral mikrosxemalardagi bipolyar tranzistorning tuzilishi diskret tranzistorning tuzilishidan asosdan izolyatsiyasi bilan farq qiladi. Yana bir xususiyat shundaki, integral tranzistorning kollektor sohasidan chiqish kristalning yuqori yuzasida amalga oshiriladi. Shuning uchun, epitaksial o’stirishdan oldin kollektor sohasining hajmiy qarshiligini kamaytirish uchun asos tranzistor tuzilmalari hosil bo'ladigan joylarda, ya'ni yashirin n + qatlami ko'rsatilgandek yaratiladi. 9 1-asos, 2-epitaksial kollektor qatlami, 3-bazoviy diffuziya chegarasi, 4- emitter diffuziya chegarasi, 5-emitter kontakti, 6-baza kontakti, 7-kollektor kontakti, 8-yashirin qatlam va tagkollektor diffuziya chegaralari, 9- kollektorning yashirin qatlami, 10-ajratuvchi diffuziya qatlami (izolyatsiya), 11 – izolyatsiya qatlami chegaralari, 12-emitterga, bazaga va kollektorga kontaktlarni yaratish uchun oksiddagi darchalar. Biroq, yashirin n + qatlami bo'lsa ham, integral tranzistorning kollektor sohasining qarshiligi diskret tranzistorning o'xshash qarshiligidan kattaroqdir, chunki yashirin n + qatlami kollektor o’tishiidan kollektor sohasining yuqori qarshilik qatlami bilan ajratilgan. Bu kollektorning to'siq sig'imining haddan tashqari zaryadlanish vaqti doimiysining oshishi tufayli integral tranzistorning chastota xususiyatlarining biroz yomonlashishiga olib keladi. Shuni ta'kidlash kerakki, integral tranzistorning chiqish sig'imi integral tranzistorning kollektor sohasi va kristalning qolgan qismi orasidagi izolyatsion o’tishning to'siq sig'imini o'z ichiga oladi. Kollektor sohasining qarshiligining oshishi diskret tranzistorga nisbatan U ke.to’y integral tranzistorining to'yinganlik kuchlanishining oshishiga olib keladi. Integral tranzistorning o'lchamlari shunga o'xshash diskret tranzistorning o'lchamlaridan sezilarli darajada kichikroq. standart legirlash profili va n-p-n tipidagi integral tranzistor qatlamlarining xususiyatlari ko'rsatilgan. p-n-p tipidagi transistor p-n-p tipidagi integral tranzistorning asosiy varianti ko'rsatilgan "gorizontal" tranzistordir. Uni shakllantirish uchun qo'shimcha texnologik operatsiyalarni kiritish shart emas, chunki uning emitter va kollektorining p-sohadagilari n-p-n tipidagi tranzistorning p-sohasni yaratishda bir vaqtning o'zida olinadi. Shu bilan birga, gorizontal tranzistor o'zining bazaviy sohasi bir hil legirlanishi tufayli dreyfsiz bo'lib chiqadi. Gorizontal tranzistor bazasining faol qismining qalinligi nisbatan katta. Bularning barchasi gorizontal tranzistorning chastota xususiyatlari o'rtacha bo’lishiga olib keladi va uning chegara chastotasi odatda bir necha o'n megahertzdan oshmaydi. Gorizontal tranzistorda emiter va kollektor o’tishlarining buzilish kuchlanishlari bir xil bo'lib, tranzistorning to’g’ri va teskari ulanishi emiter tokining uzatish koeffitsientlari o’zaro yaqin, chunki emiter va kollektor sohalari xususiyatlari jihatidan bir xil. 10 Ko'p kollektorli transistor Tranzistorning gorizontal tuzilishi ko'p kollektorli tranzistor olishni osonlashtiradi. Buning uchun kollektorning halqali sohasini bir necha qismga bo'lish va kollektorning har bir qismidan alohida chiqishlar chiqarish kifoya. Har bir kollektor uchun tok uzatish koeffitsienti bitta kollektorga qaraganda kamroq bo'ladi, lekin barcha kollektorlar sinxron ishlaydi va barcha kollektor zanjiridagi yuklamalar elektr jixatidan ajratiladi (15-rasm), bu emitter tokini kollektorlar geometriyasi bilan belgilanadigan bir nechta mustaqil qismlarga bo'lish uchun qo'llaniladi. Ko'p kollektorli tranzistor ko'pincha "Tok ko’zgulari" shakllantirishda, kollektorlardan birini bazaga ulash orqali ishlatiladi, qolgan kollektorlar tok manbalari sifatida ishlaydi.Raqamli IS uchun n-p-n tipidagi ko'p emitter tranzistorining konstruksiyasi 16-rasmda Ko'p emitterli tranzistorko'rsatilgan. O'zaro ta'sirni kamaytirish uchun emitterlar etarlicha uzoq masofada joylashgan bo'lishi mumkin. Ba'zi hollarda bazoviy rezistor tranzistorning tuzilishiga kiritiladi, buning uchun baza chiqishi emitterlardan uzoqlashtiriladi va kontakt aloqa sohasi toraytiriladi. p-n-p tipidagi ko'p emiterli tranzistorlar juda kam uchraydi. Shotki Tranzistori chottky tranzistor bu bipolyar tranzistor va Schottky diodining o’zaro ulanishi bo’lib(17-rasm, b), baza-emitter kuchlanishini avtomatik ravishda cheklash orqali tranzistorning to'yinganlik ta'sirini cheklaydi. Bu raqamli IS tezligining sezilarli o'shishiga olib keladi va analog IS larda qo'llanilmaydi. Transistorlar topologiyasi bo'yicha tavsiyalar Kam quvvatli (0,3<P<3 mVt) va mikro quvvatli (1<p<300 mkVt) raqamli IS larda tranzistorning barcha sohalarining o'lchamlari texnologiya imkoniyatlari chegarasida minimal darajada bajariladi, garchi bu talabga javob beruvchi mahsulotlar ishlab chiqarishning pasayishiga olib kelsa xam. Odatda tranzistorlarning bir nechta tipik konfiguratsiyalari tahlil qilinadi. Kontaktlar joylashuvi tranzistor tuzilishining turli sohalariga nisbiy joylashishi, mikrosxemaning o'ziga xos topologik chizma va chiqishlarning joylashish qulayligiga qarab tanlanadi. Odatda, ko'rsatilgan tranzistorlarning bir nechta tipik konfiguratsiyalari tahlil qilinadi, bu erda diffuziya sohalarining chegaralari uzluksiz chiziqlar bilan, keyinchalik metall kontaktlarni hosil qilish uchun kremniy dioksidi plyonkasidagi darchalarni ochish 11 chegaralari nuqta chiziqlar bilan ko'rsatilgan. Mikroquvvatli sxemalar uchun tranzistorning polosali loyihasi mos keladi (18-rasm, a, b). Kontaktlarning joylashuvi tranzistor tuzilishining turli sohalariga nisbiy joylashishi, mikrosxemaning o'ziga xos topologik chizmaga va tranzistor chiqishlarini joylashtirish qulayligiga qarab tanlanadi. Agar kollektorning past qarshiligini olish kerak bo'lsa, kollektorga kontakt sohasi kattalashgan tranzistorlar qo'llaniladi (18-rasm, b, g-e). Bazaning past qarshiligini va yuqori kuchaytirish koeffitsiyentini olish uchun baza sohasida ikkita kontaktli konstruksiyalardan foydalaniladi. O'rta (3<P<25 mVt) va katta (25<P<250 mVt) quvvatli tranzistorlar emitter tokining yuqori zichligi (200…3000 A/sm 2 ) rejimida ishlaydi. Shuning uchun katta quvvatli sxemalarda katta perimetrli tor emitterlardan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Katta quvvatli tranzistorning topologiyasi emiter perimetrining uning sohasiga maksimal nisbatini ta'minlash uchun ishlab chiqilgan. Bu tranzistorning faol sohasini sezilarli darajada oshiradi va butun strukturaning hajmini oshirmas dan etarlicha katta ish tokini ta'minlay di.Emitte sohasi umumiy ulash(peremichka)ning bir tomonida joylashgan tishlari bo'lgan taroq shaklida amalga oshiriladi. Emiter va bazaning kontaktlari yonma-yon joylashgan va ketme-ket (almashib) turadi.Diodlar Integral mikrosxemalarda diod yaratish uchun tranzistor tuzilishi ishlatiladi va maqsadga qarab, u yoki bu p-n o’tishi beshta mumkin bo'lgan ulash variantlaridan birini qo'llash orqali amalga oshiriladi (19-rasm): Kollektor o’tishi qisqa tutashgan holda emitter o’tishi ishlatiladi. Bunday holda, eng yuqori tezlikka erishiladi, chunki zaryadning to'planishi faqat asosiy sohada sodir bo'lishi mumkin va u juda yupqa. Bunday holda, diodni ulab uzish (qayta ulash) vaqti taxminan 1 ns. Emitter o’tishsi ishlatiladi va kollektor zanjiri ochiq. Kollektor o’tishsi ishlatiladi va emiter sohasi bo'lmasligi mumkin. Agar emitter soha ham shakllangan bo'lsa, u holda emiter zanjiri ochiq qoladi. Kollektor sohasi nisbatan yuqori qarshilikka ega, shuning uchun bunday diod juda yuqori, taxminan 50 V, teshilish kuchlanishiga ega. Kollektor o’tishsining sohasi emitter o’tishsining sohasidan ancha katta, shuning uchun bunday struktura katta to'g'ri toklarda ishlashi mumkin. 12 4. SN74LS08 Mikrokontrollerlarda Qo'llanilishi SN74LS08 chipi mikrokontroller tizimlarida mantiqiy operatsiyalarni amalga oshirish uchun ishlatiladi. Mikrokontrollerlarda, ayniqsa, bu chip quyidagi holatlarda qo'llaniladi: • Signal qayta ishlash : Mikrokontrollerlar ko'pincha kirish signalini qayta ishlash uchun AND mantiqiy eshiklaridan foydalanadilar. • Multi-funksional mantiqiy operatsiyalar : SN74LS08 chipi yordamida bir nechta mantiqiy operatsiyalarni birlashtirish mumkin. • Sxemalarni soddalashtirish : Mantiqiy eshiklar orqali tizimlar soddalashtiriladi va ularning ishlashini optimallashtirish mumkin. Mikrokontrollerga ulanishda bu chipning chiqishlari, kirishlar va boshqaruv signallari mikrokontrollerning GPIO (General Purpose Input Output) pinlariga ulanishi mumkin. Ushbu chipni mikrokontrollerda ishlatish, tizimning tezligini va samaradorligini oshirishga yordam beradi.Integral mikrosxemani ishlab chiqarish texnologiyasini murakkablashtirmaslik uchun rezistorlarni yaratish uchun tranzistor tuzilishining biron sohasidan foydalanish mumkin: Emitter, baza yoki kollektor Emiter sohasi kirishmalarning eng yuqori konsentratsiyasini o'z ichiga oladi va qatlamning eng past solishtirma qarshiligiga ega. Shuning uchun emiter sozasini faqat past qarshilikka ega bo'lgan diffuziya rezistorlarini hosil qilish uchun yaroqli-taxminan 10 Ohm. Kirishmalarning yuqori konsentratsiyasi tufayli bunday rezistorlarning qarshilik harorat koeffitsientlari nisbatan kichik bo'ladi.Diffuziya rezistorlarini shakllantirish uchun odatda tranzistor tuzilishining baza sohasi ishlatiladi. 50 kΩ gacha qarshilik rezistorlar yaratilishi mumkin. Bunday diffuziya rezistorlari qoniqarli haroratga bog'liqliklik qarshiligiga ega.Transistor tuzilishining kollektor sohasi kirishmalarning eng past konsentratsiyasini o'z ichiga oladi. Shuning uchun kollektor sohasi katta qarshilikka ega rezistorlarni hosil qilish uchun javob beradi, ammo bunday rezistorlarning qarshilik harorat koeffitsientlari katta.Diffuziya rezistorlarini hosil qilish uchun tranzistor tuzilishining turli sohalaridan 13 foydalanish holatlari: a) - Emiter, b) - baza, C) - kollektor. Rezistor konfiguratsiyasi: D) chiziqli, e) polosali Diffuziya qarshiligi-bu integral mikrosxemaning asosidan p-n o’tishi bilan ajratilgan ma'lum bir elektr o'tkazuvchanligi bo'lgan yo’lagi. Diffuziya chizig'ini asosdan ajratish uchun bu o'tish teskari yo'nalishda ulanish kerak. Shuning uchun rezistordagi maksimal kuchlanish pasayishi siljish kuchlanishidan katta bo'lishi mumkin emas. Integral mikrosxemalarni, shu jumladan diffuziya rezistorlarini yaratishda mikrosxemalar tarkibida parazit elementlar, diodlar, tranzistorlar, sig'imlar paydo bo'lishi mumkin, bu esa normal ishlashni buzishi mumkin. Mavjud kamchiliklarga qaramay, diffuziya rezistorlari integral mikrosxemalarda keng qo'llaniladi, chunki ularning shakllanishi qo'shimcha texnologik operatsiyalarni talab qilmaydi va mikrosxemaning narxini oshirmaydi. IS rezistorlarini hisoblash uchun zarur bo'lgan qatlam parametrlari. Maxsus holatlarda rezistorlar mikrosxemaning yuzasida joylashgan (metallizatsiya qatlamlaridan birining o'rnida) maxsus yuqori aniqlikdagi metall, silitsid yoki polisilikon qatlamlari yordamida yaratilishi mumkin. Ular yuqori takrorlanuvchanlik, vaqt va termal barqarorlikka ega, ammo nisbatan katta maydonga ega. Ular asosan RАO’, АRO’, mikroto'lqinli va shunga o'xshash IS larda, rezistorlar uchun metrologik talablarda qo'llaniladi. IMS da kondensatorlar Integral mikrosxemalar kondensatorlari sifatida ko'pincha teskari yo'nalishda ulangan p-n o’tishsining to'siq sig'imi ishlatiladi. Integral mikrosxemaning bunday passiv elementini tranzistor tuzilmalarini shakllantirish bilan bir vaqtda shakllantirish yoki to'g'ridan-to'g'ri tranzistor tuzilmalarining p-n o’tishlaridan foydalanish qulay (23-rasm). p-n o’tishsining to'siq sig'imi o'tish joyidagi doimiy kuchlanish o'zgarganda o'zgaradi, bu esa chiziqli bo'lmagan effektlarga olib keladi. Yarimo'tkazgichli IS kondensatorlarning o'tish joylariga asoslangan tuzilmalari: emitter-baza (a), kollektor-baza (b), kollektor-asos (c), parallel ulangan emitent-baza va kollektor-baza birikmalari (d), MDY kondensatorlari (d) Diffuzion kondensatorni boshqa elementlardan va mikrosxemaning asosidan ajratilishi kerak. Ko'pincha bu izolyatsiya p-n o’tishsi bilan amalga oshiriladi. Shuning uchun diffuzion kondensator hosil bo'lganda, bir vaqtning o'zida parazit tranzistorning tuzilishi 14 hosil bo'ladi, uning emiteri diffuzion kondensator sohalaridan biri (plastinasi), bazasi boshqa soha (plastinasi) va kollektor asosdir. Diffuzion kondensator chiziqli bo'lmagan xususiyatlarga va katta harorat koeffitsientiga ega, shuning uchun asosli holatlarda yanada barqaror MDY kondensatorllari yoki IS yuzasida tayyorlangan sof qatlam (plenka) konstruktsiayalari qo'llaniladi. AXB o'lchamidagi to'rtburchaklar diffuzion kondensatorning sig'imi, X j chuqurligidagi teskari ulangan p-n o’tishsiga asoslanib, berilgan (AXB maydoni) va yon qismi (maydoni (2A+2B)X X j ) sig'imidan iborat.C=C pas +C yon =C 0 B+2C∙ 0b (A+B)X j bu erda C 0a va C 0b – p-n o’tishsining pastki va yon qismlarining o'ziga xos sigimlari; A, B va X j –p-n o’tishsining geometrik o'lchamlari.Yigindilarning nisbati A/B nisbatiga bog'liq. Optimal nisbat A/B=1 bo'lib, "yon" sig'imning ulushi minimal bo'ladi. Hisoblash uchun zarur bo'lgan integral kondensatorlarning parametrlari 4-jadvalda keltirilgan. Agar IMS topologiyasi uchun to'rtburchak kondensator kerak bo'lsa, u holda to'rtburchakning o'lchamlaridan biri loyiha nuqtai nazaridan tanlanadi. MDY kondensatorning sig'imi quyidagicha aniqlanadi: Integral mikrosxemalar korpusi (IMS) — bu germetik standartlashgan qobiqlar tizimi va integral mikrosxemalar kristalini tashqi ta'sirlardan himoya qilish va simlar orqali tashqi zanjirlarga elektr aloqasi uchun mo'ljallangan. REA avtomatlashtirilgan montaj texnologiyasini soddalashtirish uchun, shu jumladan, IS korpuslarining o'lchamlari standartlashtirilgan.Rossiya IS korpuslarida chiqishlar orasidagi masofa (qadam) millimetr bilan o'lchanadi; 1 va 22 turdagi korpuslar uchun — 2,5 mm, 4 turi uchun — 1,25 mm. Xorijiy IS ishlab chiqaruvchilari 2,54 mm va 1,27 mm ga teng metrik tizimga o’tkazganimizda dyum, mil (1/1000 dyum) qismidagi birliklarda o'lchaydilar. Yuzaga o'rnatish(montaj) uchun mo'ljallangan zamonaviy import q IMS korpuslarida metrik o'lchamlar ham qo'llaniladi: 0,8 mm; 0,65 mm va boshqalar. Korpus keramika, metalkeramika, metall shisha, plastmassa va maxsus korpussiz bo'lishi mumkin.Eng birinchi integral mikrosxemalar tekis keramik yoki metall shisha korpuslarga qadoqlangan. 15 5. SN74LS08 Chipining Afzalliklari va Kamchiliklari Afzalliklari:Tezlik: LS texnologiyasi yuqori tezlikda ishlash imkonini beradi.Kam quvvat sarfi: Chip energiya samarali ishlaydi.Ishonchlilik : Uzoq muddatli ishlash uchun ishonchli va bardoshli. Integral rezistorlarni tuzilishiga qarab quyidagi turlarga bo'lish mumkin: diffuziya (emitter yoki baza soha asosida); epitaksial (kollektor sohasi asosida); pinch-rezistorlari, shuningdek ion legirlash usuli bilan ishlab chiqarilgan rezistorlar. Barcha integral rezistorlar oxirgi sanab o'tilgan turlardan tashqari, qo'shimcha ishlov berish bosqichlarini kiritmasdan, mikrosxemalarning faol elementlari bilan bir vaqtda ishlab chiqariladi. Rezistorning qarshiligi rezistiv sohaning geometrik o'lchamlari va kirishmaning diffuziya qatlam chuqurligi bo'ylab kirishmaning taqsimlanis bilan belgilanadi, bu o'z navbatida o'ziga xos sirt qarshiligi bilan tavsiflanadi (ρ s yoki R s bilan belgilanadi, "om/kvadrat" birliklarida o'lchanadi - Om/ ). R□ S qiymati texnologik omillarga (diffuziya rejimi) bog'liq bo'lgan mikrosxema qatlamining loyiha parametridir. Rezistorlar qarshiligining pastki chegarasi kontakt maydonlarining qarshiligi bilan cheklanadi, bu rezistorning asosiy sohasining qarshiligidan sezilarli darajada kam bo'lishi kerak. Yuqori chegara rezistor uchun ajratilgan ruxsat etilgan maydon bilan cheklangan. Ko'pincha rezistorlar R s 100-300 Om/ bilan □ asosiy maydon asosida amalga oshiriladi. Asosiy diffuziya qatlami asosida qarshilik qiymatlari 100 omdan 50 komgacha bo'lgan rezistorlarni olish mumkin. 3 dan 100 Omgacha bo'lgan rezistorlar uchun emitter diffuziya qatlamidan foydalanish maqsadga muvofiqdir, chunki emitter qatlamining R s qiymati kichik - 10 Om/ . Bundan ham kichikroq nominallarda metall (nixrom) □ plyonka qatlamlari foydalaniladi. Agar qarshilik 50 kΩ dan kopro’q bo'lgan yuqori qarshilik rezistorlarini yaratish kerak bo'lsa, pinch rezistorlari (kanal, siqilgan yoki yopiq) ishlatiladi. Pinch rezistorlari (25-rasm) bazaviy qatlam yoki kollektor asosida yaratilishi mumkin. Qalinligi n + tipidagi emiter qatlami bilan chegaralangan bazaviy qatlamga asoslangan pinch rezistorining konstruksiyasi ko’rsatilgan. Rezistor p tipidagi R S =2- 5 kom/ bo’lgan, har tomondan teskari ulangan p-n o’tishsi□ bilan ajratilgan baza sohaning pastki, kam legirlangan ingichka 16 kanaldan iborat. Bunday rezistorlarning maksimal qarshiligi eng oddiy polosali konstruksiyasi bilan 200-300 kΩ ni tashkil qiladi. Yuqori sifatli omik kontakt olish uchun emitter diffuziya bosqichida hosil bo'lgan diffuziya n + sohalari qo'llaniladi. Pinch rezistorlari pastki qismning qalinligining aniq qiymatlarini olish qiyinligi sababli (50% gacha) katta diapazonga ega, ularning qarshiligi ular bajariladigan joylarning legirlash darajasi pastligi sababli haroratga juda bog'liq.Strukturaviy va texnologik ma'lumotlar va cheklovlar Bipolyar tranzistorlarda IS topologiyasini ishlab chiqishdagi konstruktiv va texnologik cheklovlar.IMSning transistorlar va boshqa elementlari sohalarining gorizontal o'lchamlarini belgilaydigan eng muhim texnologik xususiyat - bu minimal geometrik o'lcham (loyiha normasi) bo'lib, u ma'lum bir texnologiya darajasida ma'lum bir aniqlik bilan ishonchli shakllantirilishi mumkin, masalan, kremniy oksididagi minimal darcha kengligi, o'tkazgichning minimal kengligi, o'tkazgichlar orasidagi minimal bo'shliq, emiter va baza sohalar chekkalari orasidagi minimal masofa va boshqalar. Texnologiya ta'minlay oladigan minimal o'lcham d ga teng bo'lsin. Shunda tranzistor egallagan maydon va IMSning boshqa elementlari orasidagi bo'shliq minimal d o'lchamdan oksid ostida yonlama diffuziya miqdori bo'yicha va bu ajratish diffuziyasida epitaksial qatlam qalinligiga teng - d e dan kattaroq. Topologik bo'shliqlarning o'lchamlariga alohida e'tibor berish kerak, chunki ularning asossiz kichik qiymatlari bilan tuzilish sohalarining bir-birining ustiga chiqishi tufayli IMS ishlamaydi (masalan, tayanch soha va ajratuvchi diffuziya sohasi) yoki elementlar orasidagi parazit aloqalarni oshishi tufayli buzilgan parametrlarga ega bo'ladi. Boshqa tomondan, topologik bo'shliqlar hajmini oshirib yuborish kristall maydonining ko'payishiga olib keladi.Bipolyar tranzistorlarda integral mikrosxemalar topologiyasini ishlab chiqishda hisobga olinadigan konstruktiv va texnologik cheklovlar ko'rsatilgan. 17 6.Loyihalashtiriadilgan IS-ning bitta elementining topologik diagrammasi ishlatilgan barcha qatlamlar bilan; 18 19 20 7.Loyihalashtiriadilgan IS elementlarini kristalga joylashtirishning topologik sxemasi unda kontakt maydonchalarining raqamlari va nomlari, shuningdek korpusdagi chiqishlari 21 22 23 24 25 8. Xulosa SN74LS08 chipi mikrokontrollerlarning mantiqiy operatsiyalarini amalga oshirish uchun juda foydali vosita hisoblanadi. Uning yuqori tezligi, kam quvvat sarfi va soddaligi uni ko'plab elektron qurilmalarda ishlatish imkonini beradi. Mikrokontrollerlarda foydalanish uning samaradorligini oshiradi, va tizimning ishlashini optimallashtirishga yordam beradi. Ushbu chipning ishlash prinsiplarini, xususiyatlarini va amaliy misollarini bilish, mikrokontrollerlarni yanada samarali loyihalashga yordam beradi. 26 . Foydalanilgan adabiyotlar 1.Жигальский А.А. Проектирование и конструирование микросхем: Учебное пособие. - Томск: ТУСУР, 2007. - 195 с. 2.Бейлина Р.А., Тарасов С.А., Молодечкина Т.В. Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине “Конструирование и технология микросхем и микропроцессоров” для студентов специальности Т.08.01.00 -Томск: ТУСУР 2005 3.Березин А.С. Мочалкина О.Р. Технология и конструирование интегральных микросхем. Учебное пособие для высших учебных заведений. Москва: Высш. шк. 2000. 4.Матсон Э.А., Крыжановский Д.В. Справочное пособие по конструированию микросхем Мн.: Высш. шк. 2001. 5.Конструирование и технология микросхем. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для вузов. Коледов Л.А., Волков В.А., Докучаев Н.Н. и др.; Под ред. Л.А. Коледолва.-М.: Высш. шк., 2001. 231с. 6.Березин А.С., Мочалкина О.В. Технология и конструирование интегральных схем - М.: Радио и связь 2002 г 7.Мурога С. Системное проектирование сверхбольших интегральных схем : В 2-х кн. / С. Мурога; Под ред. В. М. Кисельникова. - М. : Мир, 2002. 27

MUNDARIJA

1. Kirish

2. SN74LS08 chipining tuzilishi va xususiyatlari

3. SN74LS08 chipining ishlash prinsipi

4. SN74LS08 mikrokontrollerlarda qo‘llanilishi

5. SN74LS08 chipining afzalliklari va kamchiliklari

6. Loyihalashtirilgan IS ning bitta elementining topologik diagrammasi

7. Loyihalashtirilgan IS elementlarini kristalga joylashtirishning topologik sxemasi

8. Xulosa

9. Foydalanilgan adabiyotlar

Купить