|
| |
|
Главная Журналы ся, но остается достаточно большим. Диод имеет самое большое падение напряжения. Значения параметров диода приведены в табл. 3.2,г. / В прямой диодной конфигурации в эмиттерной цепи создается холостой ход (/э=0). Диод реализуется на основе jp-n перехода база - коллектор. В этом случае эмиттерный р-п переход приобретает уравновешивающий потенциал смещения в прямом направлении. Распределение носителей такое же по характеру (но меньшее по значению), как в предыдущем случае. Напряжение пробоя большое, так как используется один коллекторный р-п переход. Суммарная паразитная емкость получается такой же, как и при закороченном эмиттерном р-п переходе (озариант б). Время восстановления достаточно большое и прямое падение напряжения значительное. Количественные значения параметров диода приведены в табл. 3.2,6. Рассмотренные ранее пять диодов создавались на основе трехслойной биполярной транзисторной структуры. Однако интегральный диод можно реализовать, не приводя эмиттерной диффузии, иа основе одного коллекторного р-п перехода. В этом случае коллекторная область инжектирует в- базу носители, распределение которых в базе - примерно такое же, Kaic для варианта в, таким же получается и время восстановления. Суммарная паразитная емкость подобна емкости в варианте д. У диода большое напряжение пробоя и значительное прямое падение напряжения. Численные значения параметров диода приведены в табл. 3.2,е. Выбор диодной реализации зависит от назначения диода. Например, включение транзисторной структуры по схеме диода (вариант а), в которой закорочен р-п переход база - коллектор, наилучшим образом вьшолняет функцию быстродействующего диода. В тех случаях, когда необходимы большие напряжения пробоя, следует использовать диоды (варианты в, д, е). Диоды, включенные по схеме (варианты б, г), могут выполнять роль накопительных диодов и т. д. Словом, выбор того или иного способа включения транзисторной структуры определяется разработчиком в зависимости от .того, какие необходимо получить параметры и характеристики диода. По.мимо рассмотренных шести реализаций интегральных диодов в полупроводниковых интегральных микросхемах, особенно цифровых, находят применение диоды Шоттки, которые реализуются на основе р-п перехода металл - полупроводник. Однако в АПИМ диоды Шоттки применяются редко и по этой причине их анализ не проводится. ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ КОНФИГУРАЦИИ КАСКАДОВ АНАЛОГОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ Ограничения, накладываемые на параметры интегральных активных и пассивных элементов, о которых говорилось в гл. 2 и 3, а также особенности и современные достижения интегральной технологии, оказывают заметное влияние на развитие схемотехники АПИМ. Значительные успехи технологии изготовления инте- гралБных микросхем за последние годы позволили разработчикам АПИМ, используя ограниченн)1й выбор элементов (практически без конденсаторов, .катушек индуктивности и с ограниченным выбором номиналов резисторов), создавать аналоговые микросхемы с высокими техническими характеристиками. Поэтому можно считать закономерностью, когда в АПИМ мы частО сталкиваемся с особенными схемотехническими решениями, которые сравнительно редко можно встретить в аналоговых устройствах на дискретных элементах. Здесь можно часто встретить и совместную реализацию п-р-п и р-п-р интегральных структур, и канальные резисторы, у которых может изменяться ширина канала,, и балансные симметричные дифференциальные каскады, и сложные каскады с разлитыми- динамическими нагрузками, и свои специфические стабилизаторы тока, и эквиваленты индуктивности, и другие микросхемотех-нические решения, неизвестные в электронных устройствах на дискретных элементах. Рассмотрим, как влияет особенность технологии группового метода изготовления интегральных элементов на схемотехническую-конфигурацию АПИМ. 4.1. НЕСИММЕТРИЧНЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ КАСКАДЫ Ввиду того, что конденсаторы в АПИМ даже средних номиналов реализовать практически невозможно, о чем говорилось в гл. 2, то в аналоговых микросхемах применяются только каскады с непосредственной связью. Простейший резистивный каскад с четырьмя   Рис. 4.1. Резистивный каскад с ОЭ. а - принципиальная схема; б - граф. резисторами (рис. 4Л,а), который по сравнению с змит- . терным повторителем и каскадом ОБ обеспечивает максимальное усиление по мощности, анализировался во многих работах [24, 25, 39, 51, 61, 63] при шунтировании эмиттерного резистора конденсатором большой емкости. Основные параметры этого каскады, полученные в указанных работах, следующие: = (4-1) ,где А = /г,з /гз - K2Aэ \\ 2- Представляет определенный теоретический и практический интерес проанализировать этот каскад для случая, когда резистор R не шунтируется конденсатором большой емкости, т. е. когда каскад охвачен отрицательной обратной связью по току, что особенно характерно для АПИМ, в которых конденсаторы значительной емкости невозможно реализовать по интегральной технологии. Используя правила построения графов электронных цепей, рассмотренных в гл. 1, строим унисторный граф (рис. 4.1,6) усилительного каскада (рис. 4.1,а) и с помощью топологических правил (гл. 1) определяем основные параметры этого каскада: г. (й2,э-/?э/Й„э) К ,4.. " Й„э + йэ (1+Д + /72,э) + /?кД(1+%11э) И-(/?э + /?к)Д/Аиэ (1+/?эА г1,э)/к .... И-(/?э + к)/11э" 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 [ 35 ] 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 |