Компоновки элементов

При режиме двустороннего действия турбин компоновка сооружений аналогична предыдущей схеме, а цикл работы следующий ( 1.14,6). После начала прилива затворы отключают бассейн от моря, в результате чего между обеими акваториями образуется перепад, достаточный для работы турбин, последние включаются и наполняют бассейн. После начала отлива, когда перепад уровней и напор турбин снова становятся недостаточным для их работы, турбины отключаются и открываются водопроводящие отверстия для наполнения бассейна. Это продолжается до момента выравнивания уровней в море и бассейне, после чего закрываются отверстия и станция отключается до образования требуемого перепада для работы турбин при опорожнении бассейна. Далее цикл повторяется.

1.14. Однобассейновая установка двустороннего действия. а — компоновка сооружений; 6 — график цикла работы и мощности; / — линия хода уровней в бассейне; 2 — линия хода уровней в море.

а — компоновка сооружений; 1 — ПЭС; 2 — разделительная плотина; 3 — водопропускная плотина; 4 — глухая плотина; б— графики цикла работы и-мощности ПЭС.

Общая компоновка сооружений на тепловых электростанциях была рассмотрена в § 1.2. Здесь следует лишь отметить, что на ТЭЦ ГРУ 6(10) кВ обычно находится перед фасадом главного корпуса со стороны турбинного отделения, за ним — открытое РУ. На блочных тепловых электростанциях открытые РУ размещаются за водоподводящим каналом перед фасадом главного корпуса (см. 1.4) или со стороны котельного отделения. В последнем случае необходима перекидка линий от повышающих трансформаторов через главный корпус. Если на электростанции используются два повышенных напряжения, то автотрансформатор связи обычно устанавливается около РУ высшего напряжения. План размещения ОРУ для ГРЭС 4800 МВт дан на 6.23. К ЗРУ 35 кВ кабелем присоединен резервный трансформато н. На территориях ОРУ 220 и 500 кВ предусматривают помещения для панелей релейной защиты и аккумуляторных батарей. Шунтовые реакторы 500 кВ, если они предусмотрены, устанавливают вдоль железнодорожной колеи.

Если имеется значительный приток воды к верхнему бассейну, то электростанция становится ГЭС — ГАЭС. При напорах до 35—45 м такие электростанции эудут руслового типа, при Н более 45 м — приплотинного или деривационного типа. Компоновка сооружений ГЭС — ГАЭС аналогична ГЭС а необходимость иметь верхний и нижний бассейны и возможность перекачки воды из нижнего бассейна в верхний присущи ГАЭС.

Компоновка сооружений гидроузла должна обеспечивать безопасный пропуск воды в период строительства и оптимальную очередность возведения сооружений. При определении размеров водопропускных отверстий в период строительства, высоты перемычек и отметок верха возводимых сооружений в качестве расчетного расхода принимается расход реки с вероятностью превышения 2—5 % для сооружений I и II класса и 10 % для сооружений III и IV класса капитальности, Ис-

Русловая компоновка сооружений целесообразна преимущественно при наличии скального основания. Наиболее типичным для русловых ГЭС на больших равнинных реках является соединение в речном узле четырех основных крупных сооружений — здания ГЭС, плотины, судоходного шлюза и повышающей подстанции. Их взаимное расположение определяется местными условиями, а также требованиями к ним в эксплуатации.

Компоновка сооружений гидроузла Саяно-Щушенской ГЭС с напором 220 м представлена на 12-8 и 12-9. На ГЭС устанавливаются десять агрегатов по 640—720 МВт. Узкий створ предопределил криволинейное в плане размещение не только арочно-гравитационной

15-5. Компоновка сооружений и оборудования напорного бассейна: а — ра;:рез,

На 24-14 показана компоновка сооружений насосной станций Саратовского оросительного канала. Здание НС расположено на суг-

Глава двенадцатая. Состав и компоновка сооружений ГЭС......... 226

Правильная компоновка сооружений позволила отказаться от водопропускных устройств на плотинах Иркутской, Павловской, Камской, Кайраккумской и Ириклинской ГЭС.

Состав системного ПО включает дополнительно драйверы для всех перечисленных устройств. Первая очередь пакетов прикладных программ (ППП) охватывает автоматизацию компоновки элементов на печатных платах и подготовки информации для координатографа, а также автоматизацию компоновки машиностроительных и строительных чертежей с использованием нормалей и типовых решений, хранящихся в БД.

Значительный прогресс в электронике заметен в создании больших интегральных схем (БИС). В этих микросхемах количество элементов достигает нескольких сотен тысяч, а их минимальные размеры составляют 2—3 мкм. Быстродействие БИС измеряется миллиардными долями секунды. Создание БИС привело к появлению микропроцессоров (устройств цифровой обработки информации, осуществляемой по программе) и микро-ЭВМ. В последние годы в нашей стране и за рубежом появились микропроцессоры и микро-ЭВМ, выполненные на одном кристалле. В ближайшие годы ожидается уплотнение компоновки элементов в интегральных микросхемах в 3—5 раз, что приведет к массовому выпуску сверхбольших интегральных схем (СБИС).

Способ обмена информацией между аппаратурой сопряжения и центральным процессором [31]. Наиболее простой является АС, осуществляющаяся только электрическое сопряжение центрального процессора с каналами связи без выполнения каких-либо логических функций приема и передачи сообщений, кроме функции накопления кодового элемента; в этом случае на центральный процессор наряду с функциями обработки сообщения возлагаются функции компоновки элементов в кодовые комбинации, повышения верности передачи, обмена служебными сигналами с абонентами и др.

В отличие от классической планарно-эпитаксиальной структуры трехмерные ИМС содержат несколько монокристаллических полупроводниковых слоев с активными приборами, расположенными друг над другом и разделенных диэлектрическими слоями. Реализация трехмерных структур позволит увеличить плотность компоновки элементов БИС в несколько раз по сравнению с существующими.

Структура узлов изоляции, формируемых данным методом, приведена на 3.16. Основная трудность заключается в формировании узкой и глубокой щели с вертикальными стенками и соблюдением режимов ее заполнения путем плазмохимического или ионного травления. Недостатком конструкций, изготавливаемых по планарной технологии, является то, что слои металлизации располагаются по поверхности кристалла. При уменьшении размеров компонентов размеры слоев металлизации становятся основным фактором, ограничивающим плотность компоновки элементов при изготовлении БИС. Учитывая то, что большую площадь занимает слой металлизации цепи питания, очевидна необходимость формирования этой цепи в объеме полупроводника. Одним из возможных решений этой проблемы является расположение слоя металлизации, по крайней мере шины питания, в изолированной области и соединение его с компонентами через слой легированного полукристаллического кремния. На 3.17 представлена схема такой конструкции ИМС, сформированная на полупроводниковой подложке /, имеющей изолированные 5 и изолирующие 6 области. Изолированные области 5 содержат активные и пассивные компоненты. В средней изолированной области расположены два БТ, в крайних изолированных областях 5 компоненты не указаны.

Экономия площади кристалла и, следовательно, повышение плотности компоновки элементов ИМС достигаются за счет выполнения шины питания в изолирующей области в объеме кристалла, а не на поверхности, как это делается обычно. Шина питания имеет малое сопротивление и, что особенно важно, она надежно электрически изолирована как от подложки, так и от изолированных областей.

В конструкциях первого вида в слое защитного оксида вытравлены отверстия ко всем внутренним контактам, с помощью которых осуществляется электрическое соединение элементов ячеек матриц при формировании функциональных элементов и соединение последних для реализации заказной БИС. Пластина с кристаллами полностью покрывается слоем металла. Требуемый рисунок межэлементных соединений формируется с помощью лишь одного заказного фотошаблона. Лишний металл удаляется с тех участков поверхности кристаллов, на которых не должно быть никаких соединений. Так как все области контактов вскрыты с помощью окон в оксиде, то нельзя проводить связи в областях свободных (неиспользуемых) контактов. В конструкции БМК необходимо предусматривать поля, свободные от контактов, для прокладки трасс электрических связей. Это ограничение не позволяет получить высокую плотность компоновки элементов на кристалле.

В конструкциях второго вида с помощью первого заказного фотошаблона вскрываются окна в оксиде только к используемым контактам. Затем пластина-полуфабрикат покрывается слоем металла и с помощью второго заказного фотошаблона формируются электрические связи В этом случае может быть достигнута более высокая плотность компоновки элементов и упрощается трассировка межсоединений, так как трассы межсоединений могут проходить над областями неиспользуемых контактов, покрытых слоем защитного оксида.

В БИС на биполярных транзисторах используются сверхбыстродействующие логические элементы в виде одно-или двухступенчатых токовых ключей (ЭСЛ, МЭСЛ, ЭФЛ), логические элементы среднего и высокого быстродействия (ТТЛ, ТТЛШ, И2Л, И3Л) [2, 4, 5]. Для повышения плотности компоновки элементов на кристалле широко используются различные виды изоштанарной технологии, КИД-технология [1,3] и ее модифицированный вариант ( 2.5) с комбинированной изоляцией полупроводниковых областей и «пристеночными» эмиттерами. Интересной особенностью КИД-структур является использование высоколегированной свободной поверхности кристалла (материал п+-типа) в качестве шины источника питания + ?/„п-

В настоящее время в микроэлектронной аппаратуре разрабатываются и применяются базовые матричные кристаллы, содержащие до 10 000 логических элементов, на основе /г-канальных МОП-транзисторов и комплементарных МОП-структур (КМОП), сформированных на подложках из кремния или структурах КНС (кремний на сапфире). Базовые матричные кристаллы на основе /г-МОП-транзи-сторов имеют высокую плотность компоновки элементов. Среднее время задержки логических элементов составляет 1 — 20 не.

Для построения БМК применяют усовершенствованные КМОП-элементы с оксидной изоляцией и поликремниевыми затворами ( 2.27), характеризующиеся малыми паразитными емкостями и высоким быстродействием. Легированные поликремниевые слои используются также в качестве «погруженных» в оксид соединительных проводников, что позволяет повысить плотность компоновки элементов на кристалле. Наиболее совершенные БМК с оксидной изоляцией содержат до 10 000 логических элементов и характеризуются средним временем задержки 2 не на элемент.