Биполярных транзисторных

Работа биполярных транзисторов основана на явлениях взаимодействия двух близко расположенных р-п переходов. Различают плоскостные и точечные биполярные транзисторы. Переходы в точечных биполярных транзисторах имеют малую площадь и аналогичны по конструкции переходам в точечных диодах. Такие транзисторы не получили существенного распространения.

10.14. УСИЛИТЕЛЬНЫЕ КАСКАДЫ НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

По аналогии с усилительными каскадами на биполярных транзисторах с ОБ, ОЭ и ОК различают три типа усилительных каскадов на полевых транзисторах: с общим затвором (ОЗ), с общим истоком (ОИ) и с общим стоком (ОС). Чаще других используется усилительный каскад с ОИ.

транзисторная логика на биполярных транзисторах ( 10.103, б)], МДПТЛ [то же на МДП-транзисторах ( 10.103, в) ], КМДПТЛ [то же на взаимодополняющих* или комплементарных МДП-транзисторах ( 10.103, г)], ТТЛШ (то же с транзисторами Шотки), ЭЛС [эмит-терно-связанная логика ( 10.103, д)] и И2Л (инжекционная логика) .

10.14. Усилительные каскады на биполярных транзисторах........... 46

Один из путей повышения быстродействия импульй-ных (логических) схем на биполярных транзисторах — шунтирование коллекторных переходов диодами Шоттки (эти диоды образуются в области контакта между металлом и высокоомным кремнием с низкой концентрацией легирующей примеси; они имеют более низкое прямое падение напряжения, чем кремниевые р — п-переходы. и практически не содержат неосновных носителей). Втекающий в базу ток ответвляется в диод Шоттки. Так как транзисторы с диодами Шоттки практически не накапливают зарядов в базе, скорость переключения возрастает примерно вдвое.

Амплитудный детектор с ОУ. Выполнение- обычных амплитудных детекторов на диодах или биполярных транзисторах в ИМС не встречает трудностей. Однако в большинстве устройств, где используется детектор, к нему предъявляются определенные требования к линейности зависимости выходного напряжения детектора от амплитуды входного высокочастотного напряжения. Эта зависимость приближается к линейной лишь в том случае, когда амплитуда подводимого к детектору напряжения значительно превышает протяженность переходного нелинейного участка вольт-амперной характеристики диода или транзистора, работающего в схеме детектора. Учитывая, что этот участок вольт-амперной характеристики составляет десятые доли вольта, можно ожидать линейности детектора при напряжении сигнала порядка десятка вольт и более. Такого напряжения высокочастотного сигнала в транзисторных схемах практически не бывает,, что связано с низким напряжением

На биполярных транзисторах строят СВЧ-усили-тели мощности от сотен ватт в метровом диапазоне частот до единиц и долей ватта в, длинноволновой части сантиметрового диапазона, а также малошумящие СВЧ-усилители вплоть до сантиметрового диапазона, имеющие коэффициент усиления 20...30 дБ и шум-фактор 5...8 дБ.

Для изготовления полупроводниковых И С на биполярных транзисторах широко применяют планарно-эпитаксиаль-н у ю технологию с использованием диффузионных процессов и эпитаксиального наращивания монокристаллического кремния i[79].

Из четвертого требования (п. 1) вытекает, что стабилизатор наиболее целесообразно построить на биполярных транзисторах. Постоянное значение выходного напряжения позволит выбрать относительно высокое опорное напряжение, что увеличит коэффициент стабилизации.

Усилители на биполярных транзисторах. Одним из наиболее распространенных усилителей на биполярных транзисторах является усилитель с общим эмиттером (ОЭ). В этом усилителе ( 2.1, а) эмиттер является общим электродом для входной и выходной цепей. Входное напряжение ивх от источника усиливаемого сигнала подается на усилительный каскад через конденсатор связи Cci-

Для увеличения быстродействия биполярных транзисторных ключей используют форсирующие конденсаторы или вводят нелинейную отрицательную обратную связь.

В полупроводниковых ИМС, выполненных с использованием биполярных транзисторных структур, роль конденсаторов играют р-л-переходы. Поскольку при их изготовлении необходимо провести хотя бы одну диффузионную операцию, конденсаторы на основе ^-«-переходов часто называют диффузионными. Такие конденсаторы основаны на использовании барьерной емкости обратно смещенного р-и-перехода. Поскольку емкость диффузионного конденсатора зависит от приложенного напряжения, то он может выполнять роль как постоянной, так и переменной емкости (варикапа). Приближенное значение максимальной емкости диффузионного конденсатора составляет 500 пФ, максимально допустимое рабочее напряжение—15—25В.

4. Валиев К. А., Орликовский А. А. Полупроводниковые интегральные схемы памяти на биполярных транзисторных структурах.— М.: Советское радио, 1979.

Наибольшие успехи в разработке функционально-интегрированных элементов достигнуты при использовании биполярных транзисторных структур для реализации логических схем и схем хранения информации. Для функционально-интегрированных

9. Валиев К. А., Орликовский А. А. Полупроводниковые интегральные схемы памяти на биполярных транзисторных структурах.— М.: Сов. радио, \Ю79.—• 296 с.

водниковых ИМС. Эпитаксиально-планарная технология изготовления вначале была разработана для дискретных транзисторов, а затем распространена на интегральные. Поэтому использование полупроводниковых ИМС биполярных транзисторных структур обычно предполагает минимум конструктивных компромиссов, исо-бенно это относится к биполярным транзисторным л-р-п-структу-рам которые являются ключевыми схемными элементами, определяющими конструкцию, расположение и технологию изготовления остальных элементов ИМС. Другими словами, все остальные элементы следует конструировать так, чтобы они совмещались с основной л-р-л-структурой.

Наибольшие успехи в разработке функционально-интегрированных элементов достигнуты при использовании биполярных транзисторных структур для реализации логических схем и схем хранения

Цифровые ИМС предназначены для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции. Частным случаем цифровой ИМС является логическая ИМС. Цифровые ИМС основаны на использовании элементов и структур с двумя устойчивыми состояниями и применяются в основном в устройствах дискретной автоматики и вычислительной техники. Цифровые ИМС реализуются как на биполярных транзисторных структурах, так и на МДП-структурах.

шариковые или балочные выводы. При этом разводка по слоям и изготовление трафаретов реализуются -методами машинного проектирования. При изготовлении полупроводниковых БИС можно применять базовые кристаллы в виде матриц биполярных транзисторных структур или МДП-транзисторов. Фотошаблоны для таких БИС проектируют и изготовляют также машинными методами.

К1108ПА1 10 0,4 0,02 С суммированием токов на комбинированной матрице и биполярных транзисторных ключах