Файл: Методические указания по выполнению курсовой работы Новосибирск 2022 удк 621. 383. 82.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 51
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рекомендации по составлению топологии ГИМС
Общими принципами составления топологического чертежа являются минимизация длины межэлементных соединений; минимизация площади, занимаемой элементами; равномерное расположение элементов на площади подложки; сигнальные вход и выход разносятся на максимальное расстояние.
Далее указывают материал подложки, размещают выбранные и рассчитанные элементы на поле подложки и составляют чертеж топологии ИМС в масштабе 10:1 или 20:1 на миллиметровой бумаге.
При составлении эскиза топологии необходимо учитывать следующие основные ограничения, накладываемые тонкопленочной технологией:
- навесные элементы (компоненты) устанавливаются в специально отведенные места на расстоянии не менее 500 мкм (0,5 мм) от пленочных элементов и не менее 600 мкм от контактной площадки;
- минимальное расстояние между навесными элементами 300 мкм;
- длина проволочных выводов навесных элементов должна находиться в пределах от 600 мкм до 5 мм;
- минимально допустимое расстояние между пленочными элементами (и в том числе и контактными площадками) 200 мкм;
- минимальная длина резистора Lmin не менее 500 мкм;
- минимальная ширина пленочных резисторов bmin не менее 200 мкм при масочном методе, не менее 100 мкм при фотолитографии;
- нижняя обкладка пленочных конденсаторов должна выступать за край верхней обкладки не менее чем на 200 мкм; диэлектрик должен выступать за край нижней обкладки не менее чем на 100 мкм;
- минимально допустимая ширина пленочных проводников 100 мкм при масочном методе, 50 мкм при фотолитографии;
- минимально допустимые размеры контактных площадок при припайке 400×400 мкм, при приварке 200×250 мкм;
- пассивные и активные элементы располагаются на расстоянии не менее 1 мм от края подложки;
- входные и выходные контакты располагаются вдоль длинных сторон подложки на расстоянии не менее 1 мм от края;
В конце раздела приводят краткое описание технологического процесса изготовления пленочных элементов и этапов изготовления ГИМС.
В заключении провести моделирование в среде EWB и скорректировать элементы для получения исходных данных. Результаты привести в таблице 11.
В результате корректировки изменены следующие элементы:
R1= …, R2=…, R3=…, R4=…, C1=…, C2=…, C3=…, C4=…
Таблица 11 - Результаты расчетов и моделирования
Рекомендации по составлению топологии ГИМС
Общими принципами составления топологического чертежа являются минимизация длины межэлементных соединений; минимизация площади, занимаемой элементами; равномерное расположение элементов на площади подложки; сигнальные вход и выход разносятся на максимальное расстояние.
Далее указывают материал подложки, размещают выбранные и рассчитанные элементы на поле подложки и составляют чертеж топологии ИМС в масштабе 10:1 или 20:1 на миллиметровой бумаге.
При составлении эскиза топологии необходимо учитывать следующие основные ограничения, накладываемые тонкопленочной технологией:
- навесные элементы (компоненты) устанавливаются в специально отведенные места на расстоянии не менее 500 мкм (0,5 мм) от пленочных элементов и не менее 600 мкм от контактной площадки;
- минимальное расстояние между навесными элементами 300 мкм;
- длина проволочных выводов навесных элементов должна находиться в пределах от 600 мкм до 5 мм;
- минимально допустимое расстояние между пленочными элементами (и в том числе и контактными площадками) 200 мкм;
- минимальная длина резистора Lmin не менее 500 мкм;
- минимальная ширина пленочных резисторов bmin не менее 200 мкм при масочном методе, не менее 100 мкм при фотолитографии;
- нижняя обкладка пленочных конденсаторов должна выступать за край верхней обкладки не менее чем на 200 мкм; диэлектрик должен выступать за край нижней обкладки не менее чем на 100 мкм;
- минимально допустимая ширина пленочных проводников 100 мкм при масочном методе, 50 мкм при фотолитографии;
- минимально допустимые размеры контактных площадок при припайке 400×400 мкм, при приварке 200×250 мкм;
- пассивные и активные элементы располагаются на расстоянии не менее 1 мм от края подложки;
- входные и выходные контакты располагаются вдоль длинных сторон подложки на расстоянии не менее 1 мм от края;
В конце раздела приводят краткое описание технологического процесса изготовления пленочных элементов и этапов изготовления ГИМС.
В заключении провести моделирование в среде EWB и скорректировать элементы для получения исходных данных. Результаты привести в таблице 11.
В результате корректировки изменены следующие элементы:
R1= …, R2=…, R3=…, R4=…, C1=…, C2=…, C3=…, C4=…
Таблица 11 - Результаты расчетов и моделирования
Рекомендации по составлению топологии ГИМС
Общими принципами составления топологического чертежа являются минимизация длины межэлементных соединений; минимизация площади, занимаемой элементами; равномерное расположение элементов на площади подложки; сигнальные вход и выход разносятся на максимальное расстояние.
Далее указывают материал подложки, размещают выбранные и рассчитанные элементы на поле подложки и составляют чертеж топологии ИМС в масштабе 10:1 или 20:1 на миллиметровой бумаге.
При составлении эскиза топологии необходимо учитывать следующие основные ограничения, накладываемые тонкопленочной технологией:
- навесные элементы (компоненты) устанавливаются в специально отведенные места на расстоянии не менее 500 мкм (0,5 мм) от пленочных элементов и не менее 600 мкм от контактной площадки;
- минимальное расстояние между навесными элементами 300 мкм;
- длина проволочных выводов навесных элементов должна находиться в пределах от 600 мкм до 5 мм;
- минимально допустимое расстояние между пленочными элементами (и в том числе и контактными площадками) 200 мкм;
- минимальная длина резистора Lmin не менее 500 мкм;
- минимальная ширина пленочных резисторов bmin не менее 200 мкм при масочном методе, не менее 100 мкм при фотолитографии;
- нижняя обкладка пленочных конденсаторов должна выступать за край верхней обкладки не менее чем на 200 мкм; диэлектрик должен выступать за край нижней обкладки не менее чем на 100 мкм;
- минимально допустимая ширина пленочных проводников 100 мкм при масочном методе, 50 мкм при фотолитографии;
- минимально допустимые размеры контактных площадок при припайке 400×400 мкм, при приварке 200×250 мкм;
- пассивные и активные элементы располагаются на расстоянии не менее 1 мм от края подложки;
- входные и выходные контакты располагаются вдоль длинных сторон подложки на расстоянии не менее 1 мм от края;
В конце раздела приводят краткое описание технологического процесса изготовления пленочных элементов и этапов изготовления ГИМС.
В заключении провести моделирование в среде EWB и скорректировать элементы для получения исходных данных. Результаты привести в таблице 11.
В результате корректировки изменены следующие элементы:
R1= …, R2=…, R3=…, R4=…, C1=…, C2=…, C3=…, C4=…
Таблица 11 - Результаты расчетов и моделирования
Рекомендации по составлению топологии ГИМС
Общими принципами составления топологического чертежа являются минимизация длины межэлементных соединений; минимизация площади, занимаемой элементами; равномерное расположение элементов на площади подложки; сигнальные вход и выход разносятся на максимальное расстояние.
Далее указывают материал подложки, размещают выбранные и рассчитанные элементы на поле подложки и составляют чертеж топологии ИМС в масштабе 10:1 или 20:1 на миллиметровой бумаге.
При составлении эскиза топологии необходимо учитывать следующие основные ограничения, накладываемые тонкопленочной технологией:
- навесные элементы (компоненты) устанавливаются в специально отведенные места на расстоянии не менее 500 мкм (0,5 мм) от пленочных элементов и не менее 600 мкм от контактной площадки;
- минимальное расстояние между навесными элементами 300 мкм;
- длина проволочных выводов навесных элементов должна находиться в пределах от 600 мкм до 5 мм;
- минимально допустимое расстояние между пленочными элементами (и в том числе и контактными площадками) 200 мкм;
- минимальная длина резистора Lmin не менее 500 мкм;
- минимальная ширина пленочных резисторов bmin не менее 200 мкм при масочном методе, не менее 100 мкм при фотолитографии;
- нижняя обкладка пленочных конденсаторов должна выступать за край верхней обкладки не менее чем на 200 мкм; диэлектрик должен выступать за край нижней обкладки не менее чем на 100 мкм;
- минимально допустимая ширина пленочных проводников 100 мкм при масочном методе, 50 мкм при фотолитографии;
- минимально допустимые размеры контактных площадок при припайке 400×400 мкм, при приварке 200×250 мкм;
- пассивные и активные элементы располагаются на расстоянии не менее 1 мм от края подложки;
- входные и выходные контакты располагаются вдоль длинных сторон подложки на расстоянии не менее 1 мм от края;
В конце раздела приводят краткое описание технологического процесса изготовления пленочных элементов и этапов изготовления ГИМС.
В заключении провести моделирование в среде EWB и скорректировать элементы для получения исходных данных. Результаты привести в таблице 11.
В результате корректировки изменены следующие элементы:
R1= …, R2=…, R3=…, R4=…, C1=…, C2=…, C3=…, C4=…
Таблица 11 - Результаты расчетов и моделирования
| Парам | Задано | EWB до коректтировки | EWB после коректтировки |
| КU | | | |
| МН, дБ | | | |
| МВ, дБ | | | |
Сделать выводы по результатам проектирования.
Приложение А
Варианты даны конкретно для каждой группы.
Приложение Б. Параметры и характеристики бескорпусных транзисторов
Таблица Б1- Биполярные транзисторы структуры n-p-n
| Тип БТ n-p-n | РК max, мВт | UКЭ max, В | h21Э | | Н21Э| | f, МГц | Размер, мм |
| КТ307А | 15 | 10 | 20 | 5 | 50 | 0,7х0,7 |
| КТ307Б | 15 | 10 | 35 | 5 | 60 | 0,7х0,7 |
| КТ307В | 15 | 15 | 60 | 5 | 65 | 0,7х0,7 |
| КТ307Г | 15 | 15 | 80 | 5 | 70 | 0,7х0,7 |
| КТ331А | 30 | 15 | 35 | 5 | 65 | 1х1 |
| КТ331Б | 30 | 15 | 60 | 5 | 65 | 1х1 |
| КТ331В | 30 | 15 | 100 | 5 | 70 | 1х1 |
| КТ359А | 50 | 15 | 60 | 5 | 65 | 1,2х1,2 |
| КТ359Б | 50 | 15 | 100 | 5 | 70 | 1,2х1,2 |
| КТ359В | 50 | 15 | 160 | 5 | 70 | 1,2х1,2 |
| КТ369А | 100 | 45 | 90 | 5 | 70 | 1,5х1,5 |
| КТ369Б | 100 | 45 | 190 | 5 | 70 | 1,5х1,5 |
| КТ384А | 300 | 30 | 75 | 5 | 70 | 2х2 |
Таблица Б2 - Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом и каналом n-типа
| Тип ПТ | РСmax, мВт | UСИ max, В | UЗИ0, В | S0, мА/В | f S, МГц | Размер, мм |
| КП 202 D-1 | 60 | 12 | -1,2 | 2 | 450 | 1,2х1,2 |
| КП 202 Е-1 | 60 | 12 | -2 | 2,1 | 400 | '' |
| КП 308 А | 60 | 15 | -0,8 | 2 | 500 | 1,2х1,2 |
| КП 308 В | 60 | 15 | -1 | 2,5 | 350 | '' |
| КП 308V | 60 | 20 | -1,4 | 4 | 250 | '' |
| КП 308 G | 60 | 20 | -3 | 3,1 | 250 | '' |
| КП 308 D | 60 | 20 | -1,2 | 2 | 250 | '' |
Приложение В. Определение h-параметров БТ и параметров ПТ
Собрать схему, изображенную на рисунке Б 1.
Рисунок В 1 -Принципиальная схема определения параметров биполярного транзистора на переменном токе
Величина коллекторного напряжения V1 устанавливается равной UКЭ=0,5·UП,
Источник постоянного тока I1 задаёт параметры рабочей точки IБ0, напряжение на базе UБЭ0 и ток коллектора IК0, которые определяются вольтметром pV1 и амперметром pA1 в режиме измерения по постоянному току DC. Подобрать IБ0 такой величины, чтобы ток коллектора равнялся IК0, вычисленный по формуле (2).
Источник переменного тока I2 задаёт IБ. Его величина выбирается в 5-10 раз меньше тока I1. Соответствующие напряжение на базе UБЭ и ток коллектора IК
определяются вольтметром pV1 и амперметром pA1 в режиме измерения по переменному току АC. Затем рассчитывают параметры
h11Э= UБЭ /IБ и h21Э=IК/IБ.
Для определения параметров ПТ собрать схему, изображенную на рисунке Б 2.
Рисунок В 2 -Принципиальная схема определения параметров полевого транзистора
Источник постоянного напряжения V1 задаёт напряжение рабочей точки UЗИ. Источник напряжения V2 устанавливаем равный расчетному по формуле (14). При напряжении UЗИ=0 определяем соответственно ток стока IС0, который измеряется амперметром pA1 в режиме измерения по постоянному току DC. Увеличивая напряжение UЗИ до значения тока стока IС = 10±2 мкА определяем напряжение отсечки UЗИ0. Затем рассчитывают параметры в рабочей точке UЗИ, IС, S (формулы 15-18).
резисторы и конденсаторы
| Р1–12 1 Ом ÷ 10 МОм L =1,6÷6 мм Ряд Е24 В = 0,8÷ 5мм  | К10 – 17 2,2 пФ ÷ 2,2 мкФ L = 1,3 ÷ 8,6 мм В = 1,5 ÷ 1,2 мм  |
| К53–16 1÷330 мкФ L = 7,5÷ 13 мм U = 6,3÷ 3 В В = 3,6 ÷5,6 мм  | К53 – 56 0,1÷ 100 мкФ L = 3,2 ÷ 7,1 мм В = 1,6÷ 4,5 мм |
| К53 – 65 0,1÷ 470 мкФ L = 3,2 ÷ 7,3 мм В = 1,6÷ 4,3 мм | |
Список рекомендуемой литературы
1. Игнатов А.Н. Основы электроники: учебное пособие / А.Н. Игнатов, В.Л. Савиных, Н.Е Фадеева. – Москва; Вологда: Инфа – Инженерия, 2022.
2 Игнатов, Н.Е. Фадеева, В.Л. Савиных. Классическая электроника и наноэлектроника, -М.: Флинта: Наука, 2009.
2. Цыкина А.В. Проектирование транзисторных усилителей. – М.: Связь,1976
3. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. – М.: Радио и связь, 1980
4. Ефимов И.Е., Козырь И.Я. Основы микроэлектроники. – М.: Радио и связь,1983
5. Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Под ред. Перельмана Б.Л. – М.: Радио и связь, 1981
7. Справочная книга радиолюбителя конструктора под ред. Чистякова Н.И. кн.2 – М.: Радио и связь, 1993
8. Технический каталог. Полевые транзисторы и интегральные микросхемы. – Электроника, 1975
9. Малышева И.А. Технология производства интегральных микросхем. – М.: Радио и связь, 1991
10. Ефимов И.Е., Козырь И.Я., Горбунов Ю.И. Микроэлектроника. – М.: Высшая школа, 1986
Приложение Д
Таблица П.8 – Перевода М (дб) в относительные значения
| М (дб) | М | М (дб) | М | М (дБ) | М |
| 0 | 1,0000 | 1,3 | 1,161 | 3,6 | 1,514 |
| 0,005 | 1,0006 | 1,4 | 1,175 | 3,7 | 1,531 |
| 0,01 | 1,0012 | 1,5 | 1,189 | 3,8 | 1,549 |
| 0,02 | 1,0023 | 1,6 | 1,202 | 3,9 | 1,567 |
| 0,03 | 1,0035 | 1,7 | 1,216 | 4,0 | 1,585 |
| 0,04 | 1,0046 | 1,8 | 1,230 | 4,1 | 1,603 |
| 0,05 | 1,0058 | 1,9 | 1,245 | 4,2 | 1,622 |
| 0,06 | 1,0069 | 2,0 | 1,259 | 4,3 | 1,641 |
| 0,07 | 1,0081 | 2,1 | 1,274 | 4,4 | 1,660 |
| 0,08 | 1,0093 | 2,2 | 1,288 | 4,5 | 1,679 |
| 0,09 | 1,0104 | 2,3 | 1,303 | 4,6 | 1,698 |
| 0,1 | 1,012 | 2,4 | 1,318 | 4,7 | 1,718 |
| 0,2 | 1,023 | 2,5 | 1,334 | 4,8 | 1,738 |
| 0,3 | 1,035 | 2,6 | 1,349 | 4,9 | 1,758 |
| 0,4 | 1,047 | 2,7 | 1,365 | 5,0 | 1,778 |
| 0,5 | 1,059 | 2,8 | 1,380 | 5,1 | 1,799 |
| 0,6 | 1,072 | 2,9 | 1,396 | 5,2 | 1,820 |
| 0,7 | 1,084 | 3,0 | 1,413 | 5,3 | 1,841 |
| 0,8 | 1,096 | 3,1 | 1,429 | 5,4 | 1,862 |
| 0,9 | 1,109 | 3,2 | 1,445 | 5,5 | 1,884 |
| 1,0 | 1,112 | 3,3 | 1,462 | 5,6 | 1,905 |
| 1,1 | 1,135 | 3,4 | 1,479 | 5,7 | 1,928 |
| 1,2 | 1,148 | 3,5 | 1,496 | 5,8 | 1,950 |
| | | | | 5,9 | 1,972 |