Микроэлектронная аппаратура

ГИС нашли широкое применение в радиоэлектронике, приборостроении, автоматике, в микроэлектронных устройствах автомобильной электроники и т.д. Все большее число микроэлектронных устройств, ранее выпускаемых в виде ячеек и блоков МЭА, разрабатываются в настоящее время в виде ГИС или больших гибридных интегральных микросхем (Б ГИС).

Светодиоды применяют для вывода информации в микроэлектронных устройствах, в качестве различного рода индикаторов, а также в качестве источников излучения в оптронах (см. § 2.8). Технология изготовления светодиодов близка к стандартной микроэлектронной технологии.

Светодиоды (см. § 2.2) применяют для индикации и вывода информации в микроэлектронных устройствах. Управляемые светодиоды (с подвижной границей светящегося поля) используют для замены стрелочных приборов в качестве аналогов оптических индикаторов настройки радиоприемников. Светодиоды с несколькими светящимися полями (на 7.9, а, б показаны соответственно нумерация цоколя и линза корпуса / с ос-дельными светящимися полями 2) с успехом заменяют цифровые индикаторы тлеющего разряда. Различные комбинации отдельных элементов, обеспечиваемые вн^ш-

В микроэлектронных устройствах расстояние между отдельными элементами может существенно превышать 10 см

Волновым процессам присуще свойство отражения волны. Поэтому и сигнал, распространяющийся в линии передачи, может частично отражаться в местах нарушения однородности линии или от конца линии. Коэффициент отражения, показывающий, какая доля сигнала отражается, определяется полным сопротивлением линии и сопротивлением нагрузки, включенной на ее конце. При равенстве полного сопротивления и сопротивления нагрузки сигнал будет полностью поглощен нагрузкой и отражения в линию не произойдет. При сопротивлении нагрузки, большем полного сопротивления, часть сигнала отразится и наложится на прямой сигнал, при меньшем сопротивлении нагрузки отраженный сигнал будет вычитаться из основного. Поэтому при конструировании даже таких простых элементов, как проводники, в микроэлектронных устройствах необходимо учитывать не только свойства материалов и геометрические параметры линии передачи, но и значение сопротивления нагрузки.

Полупроводниковые приборы и микросхемы служат элементной базой электроники и широко используются в самых различных электронных и микроэлектронных устройствах и системах. Сложные автоматизированные системы построены на микросхемах средней (аппаратура третьего поколения) и большой (аппаратура четвертого поколения) степени интеграции. Стоит задача по расширению применения сверхбольших интегральных схем (аппаратура пятого поколения).

Влияние переходных процессов на защиту линий с распределенными постоянными. Измерительные органы защиты линий от КЗ, как указывалось выше, строятся преимущественно с использованием электрических величин промышленной частоты. Их отстройку от свободных затухающих слагающих пытаются осуществлять различно в зависимости от используемой элементной базы. Так, например, при индукционных системах, учитывая их естественные свойства, ограничиваются созданием в системах обмоток специальных контуров, в микроэлектронных устройствах применяют аналоговые фильтры, в программных защитах (на микропроцессорной базе) используют цифровую фильтрацию. Разрешение этого вопроса оказалось, однако, весьма сложным, и его пока нельзя считать окончателно решенным (см., например, [16, 34]).

Светодиоды находят применение для индикации и вывода информации в микроэлектронных устройствах. Управляемые светодиоды (с подвижной границей светящегося поля) используют для замены стрелочных приборов в качестве аналогов оптических индикаторов настройки радиоприемников. Светоди-

Соответственно будем разделять ключевой и усилительный режимы эксплуатации полупроводникового прибора. В ключевом режиме прибор имеет два статических (длительно устойчивых) состояния: замкнутое (ключ открыт) — сопротивление прибора близко к нулю, и разомкнутое (ключ закрыт)—сопротивление прибора велико. Переход из одного статического состояния в другое обеспечивается управляющим сигналом, который должен быть больше некоторого граничного значения. Передаваемая через полупроводниковый ключ информация содержится в амплитуде выходного сигнала и может принимать только два значения, поэтому легко представляется в цифровой форме. Ключевой режим—рабочий режим полупроводниковых приборов в цифровых интегральных микросхемах и микроэлектронных устройствах, импульсных преобразователях и стабилизаторах, формирователях импульсов и других схемах.

Простейшая, но широко распространенная в полупроводниковых и микроэлектронных устройствах схема транзисторного ста-билизатора тока показана на 20.4. В цепь эмиттера транзистора VT включен резистор /?э, а между источником входного напряжения и базой этого транзистора через ограничительный резистор #Б включен кремниевый стабилитрон VD. Задача за-

R'c вызвана тем, что через него 'подается питающее валряженве, следовательно, сопротивление #'е «е может быть взято произвольно большой величины. С другой стороны, при 7?'с->0 между коллектором Т и общим проводом для переменного тока образуется почти короткое замыкание (1/<оС'/~0) и коэффициент усиления оказывается близким к нулю. Ср и С'р предназначены для разделения постоянной и переменной составляющих коллекторных токов. Точнее, с ломощью этих конденсаторов (Предотвращается передача нестабильности режима предшествующего транзистора последующему, а полезный сигнал 'переменного тока проходит .свободно, если вх емкости достаточно велики; «роме того, разделение цепей постоянного тока соседних транзисторов позволяет вести 'питание 'От одного источника с предельно низким (напряжением. Тем не менее надо считаться с тем, что конденсаторы большой емкости представляя1 собой сравнительно крупные детали, которые не могут применяться в современных микроэлектронных устройствах, в частности, интегральных схемах. Схемы каскадов с непосредственной связью (т. е. без разделительных 'конденсаторов), находящих «се большее и большее применение, (сложнее и их рассмотрение вынесено в § 8.2.

1. Микроэлектронная аппаратура на бескорпусных интегральных микросхемах / И. Н. Воженин, Г. А. Блинов, Л. А. Коледов и др. — М.: Радио и связь, 1985.

Микроэлектроника: Учеб. пособие для втузов. М 59 В 9 кн. / Под ред. Л. А. Коледова. Кн. 8. Микроэлектронная аппаратура / Л. А. Коледов, Э. М. Ильина. — М.: Высш. nix., 1987. — 128 с.: ил.

МИКРОЭЛЕКТРОННАЯ АППАРАТУРА

Широк и многообразен круг задач, выполняемых электронной техникой в конце XX в., и огромны масштабы ее применения в третьем тысячелетии. Рассмотрим для примера программу электронизации народного хозяйства: организация информационных потоков (радио, телевидение, видеотелефон, вычислительная техника и др.), управление отраслями промышленности на всех уровнях (предприятие, объединение, отрасль), автоматизация производственных процессов, робототехника, использование гибких производственных систем. Решение этих и других задач электронизации требует соответствующих технических средств, часть из которых уже создана, а большую часть еще предстоит создать. Микроэлектронная аппаратура охватывает все многообразие современных радиоэлектронных средств различного назначения.

Микроэлектронная аппаратура широко используется для приема информации в геофизических и астрофизических исследованиях, особенно в исследованиях планет и Земли с помощью космических аппаратов. К МЭА, установленной на космических объектах (а к ним мож-

ЧЕЛОВЕК И МИКРОЭЛЕКТРОННАЯ АППАРАТУРА КАК ЗВЕНЬЯ ЕДИНОЙ СИСТЕМЫ «ЧЕЛОВЕК—ТЕХНИКА»

1. Микроэлектронная аппаратура на бескорпусных интегральных микросхемах / И. Н. Воженин, Г. А. Блинов, Л. А. Коледов и др.; Под ред. И. Н. Воженина. — М.: Радио и связь, 1985.

ГЛАВА 3. Человек и микроэлектронная аппаратура как звенья единой системы «человек — техника».....81

Дисциплины, относящиеся к этому научно-техническому направлению, включены в учебные планы всех специальностей групп 06 и 07, а также в учебные планы других специальностей, связанных с подготовкой инженеров для отраслей приборостроения, автоматики, вычислительной техники и связи. Эти дисциплины имеют разные названия: «Основы микроэлектроники», «Микроэлектроника», «Интегральные микросхемы», «Микроэлектронная аппаратура», «Микросхемотехника» и т. д. Для некоторых специальностей такие дисциплины включены в учебные планы сравнительно недавно, их преподавание только начинается. В этих случаях обеспеченность учебниками и учебными пособиями играет решающую роль.

книга 8 «Микроэлектронная аппаратура» (Л. А. Коле дов, Э.М. Ильина);

В тексте настоящей книги понятия «радиоэлектронная и микроэлектронная аппаратура» (РЭА и МЭА) считаются синонимами; для однозначности использовано одно понятие, РЭА, вынесенное в наименование дисциплины.