Интегральные операционные

К модулям первого уровня относятся интегральные микросхемы (ИС), модулями второго уровня являются типовые элементы сборки (ТЭС) или ячейки, печатные платы (ПП) которых конструктивно и электрически объединяют ИС и электрорадиоэлементы (ЭРЭ). Модули третьего уровня представляют собой блоки (панели), которые с помощью плат и каркасов объединяют ячейки в конструктивный узел. Модулем четвертого уровня является рама (конструктивный узел — каркас рамы), а модулем пятого — стойка (конструктивный узел — каркас стойки).

Конструктивно-технологической основой ЭВМ четвертого поколения являются интегральные микросхемы с большей (БИС) и сверхбольшей (СБИС) степенями интеграции, содержащие тысячи, десятки и сотни тысяч транзисторов на одном кристалле. В первую очередь на БИС строят памяти ЭВМ.

Ожидается, что в машинах пятого поколения будут использоваться интегральные микросхемы со сверхбольшой степенью интеграции, содержащие до 1 — 10 млн. транзисторов на кристалле. Для разработки таких схем потребуются мощные системы автоматизации проектирования.

Более высоким быстродействием обладают интегральные микросхемы с эмиттерными связями (ЭСЛ), в которых транзисторы не входят в насыщение. Элементы ЭСЛ работают по принципу переключения токов при малых изменениях входных напряжений. Вследствие этого элементы ЭСЛ часто называют схемами с переключателями тока.

Схемотехника ЭВМ IBM 3090 основана на применении специализированных БИС, содержащих до 704 вентильных схем ЭСЛ. По сравнению с использовавшимися в IBM 3080 БИС примерно с подобным же числом схем ТТЛ БИС IBM 3090 не только обладают большим быстродействием, но и, что важно, имеют парафазные сигналы на выходах, позволяющие отказаться от дополнительных схем инвертирования сигналов. На этих же кристаллах удается разместить умощнители выходных сигналов, для которых в IBM 3080 требовались отдельные интегральные микросхемы.

Принципиальные схемы интегральных усилителей, как правило, значительно сложнее своих дискретных аналогов. Интегральные микросхемы должны обеспечивать возможно большую универсаль-

15. Аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/Б. П. Кудряшов, . Ю. В. Базаров, Б. В. Тарабрин и др. — М.: Радио и связь, 1981.— 160 с.

Гибридные интегральные микросхемы, микросборки, гибридные интегральные функциональные устройства и узлы — все эти микроэлектронные изделия в виде сборочных единиц входят в состав микроэлектронной аппаратуры (МЭА). Их изготавливают с использованием гибридной тонко- или толстопленочной технологии (см. книгу 4). При их проектировании стремятся достичь высоких показателей микроминиатюризации МЭА (см. книгу 8). В чем же различие между ними? ГИС проектируют и выпускают серийно либо как микросхемы общего применения, а также как схемы частного применения, необходимые для производства конкретного вида МЭА. Микросборки создаются только как изделия частного применения. Существует такое", определе---ние: микросборка — это микроэлектронное изделие, кото-?11-рое выполняет определенную функцию преобразования сиг- • нала, состоит из интегральных микросхем (в корпусах или бескорпусных) и других электрорадиоэлементов, находящихся в различных сочетаниях, разрабатывается и изготавливается производителями радиоэлектронной аппаратуры для улучшения показателей ее миниатюризации.

Надежность дискретных полупроводниковых приборов характеризуется интенсивностью отказов порядка 1 « 10~7...10~8. Интегральные микросхемы имеют приблизительно такую же надежность, однако надо учесть, что в корпусе одной современной ИМС содержится несколько десятков (иногда несколько сотен и более)

В особую .группу выделяют микросхемы с высокой степенью интеграции, имеющие от нескольких сотен до десятков тысяч элементов. Это большие интегральные микросхемы — БИС.

Можно выделить группу микросхем, предназначенных для работы в диапазоне СВЧ и имеющих в связи с этим определенные конструктивные особенности (СВЧ-интегральные микросхемы).

К ним относятся усилители постоянного тока, широкополосные и избирательные усилители. Усилитель постоянного тока — усилитель, способный усиливать сигналы, начиная с нижней граничной частоты /„ = 0. На базе усилителя постоянного тока строятся интегральные операционные усилители.

Глава 17. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Глава 17. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ ....................... 4)!

Аналоговые микросхемы можно разделить на две группы. В первую группу входят микросхемы универсального назначения: матрицы согласованных резисторов, диодов, транзисторов и т. д. Сюда также следует отнести интегральные операционные усилители (ОУ), появление которых — одно из главных достижений аналоговой микроэлектроники. Во вторую группу входят специализированные аналоговые микросхемы, каждая из которых выполняет некоторую определенную функцию, например перемножение аналоговых сигналов, фильтрация, компрессия и т. д. Схемотехнические приемы построения таких микросхем практически не отличаются от методов реализации их аналогов на микросхемах универсального назначения. Изучению этих методов посвящены специализированные радиотехнические дисциплины. Ограничимся лишь краткой характеристикой основных типов аналоговых микросхем специального назначения.

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Интегральные операционные усилители (ИОУ) представляют собой высококачественные прецизионные усилители, удовлетворяющие указанным требованиям значительно более полно, чем их дискретные аналоги. Причем такие усилители, являясь универсальными и многофункциональными элементами, используются не только (и даже не столько) для выполнения математических операций (т. е. в качестве действительно операционных усилителей), но и для усиления, преобразования, обработки, детектирования и формирования сигналов. Большое число как линейных, так и нелинейных устройств можно построить на основе ИОУ путем соответствующих коммутаций

5.3. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ С ПОВЫШЕННЫМ ВХОДНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ

5.4. БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

5.5. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ ЧАСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

4.6.2. Избирательные усилители с КС-фильтрами ... 147 Глава пятая. Интегральные операционные усилители . . . 156

5.2. Интегральные операционные усилители общего назначения ................... 159