Совместные измерения

Высокая точность выполнения пленочных, элементов может быть использована при изготовлении микросхем по совмещенной технологии, в которой активные и часть пассивных элементов выполняются в объеме полупроводника, а часть пассивных элементов — на его поверхности в тонкопленочном исполнении. Применение двух технологий повышает стоимость таких микросхем, но позволяет существенно повысить точность их параметров.

На 11.8,6 изображена схема, выполняющая ту же функцию, но изготовленная по совмещенной технологии. Используе-

1.26. Структура гибридной интегральной микросхемы, наготовленной по совмещенной технологии

Тонкопленочный конденсатор представляет собой алюминиевую пленку, осаждаемую на слое двуокиси кремния (первая обкладка), и сильно легированный полупроводник, используемый в качестве второй обкладки. Такое выполнение микросхемы по совмещенной технологии позволяет получить размеры ИС значительно меньшими по сравнению с гибридными ИС. Совмещенные ИС выгодны, если необходимы высокие номиналы и высокая стабильность сопротивлений и емкостей.

Указанные недостатки полупроводниковых ИМС устранены в монолитных ИМС, изготовленных по совмещенной технологии. Технология изготовления пленочных резисторов и конденсаторов позволяет получить пассивные элементы с большим диапазоном номинальных значений, более высокой температурной стабильностью и меньшими допусками. Поэтому ИМС, изготовленные по совмещенной технологии, сочетают высокую степень интеграции монолитных ИМС с хорошими электрическими параметрами. Однако эти достоинства совмещенных ИМС достигаются за счет увеличения числа технологических операций. Причем при нанесении тонких пленок для формирования резисторов и конденсаторов нарушается единство технологического цикла, поскольку эта операция выполняется обычно в вакууме, тогда как транзисторы формируются в окислительной среде. Кроме того, для пассивации совмещенной ИМС приходится ввести дополнительную операцию — нанесение защитного слоя на участки подложки, на которых напылены пленочные элементы (эти элементы размещаются поверх пассивирующего слоя на полупроводниковой подложке). Увеличение числа технологических операций и их усложнение непременно связаны с удорожанием изделий, а также с уменьшением процента выхода годных ИМС. По этим причинам технология изготовления совмещенных ИМС в основном используется для изготовления цифровых ИМС микроваттного диапазона, где требуются большие номиналы сопротивлений в сочетании с малыми размерами и малыми температурными коэффициентами элементов.

На 5.11 показана схема операционного усилителя цА744, выполненного по совмещенной технологии с диэлектрической изоляцией. Электрическая схема этого усилителя в основном повторяет схемную конфигурацию усилителя цА709 (153УД1), однако отличается от него наличием транзисторов Тз, Т4, Tig, 7"ig в диодном включении для закорачивания фототоков и включением резисторов R\, Кз, RZ, Re, R\s, Rn, Ri4 ме-

Основой пленочного резистора является резистивная пленка из металла (хром, тантал, палладий), металлического сплава (нихром) или металлокерамики (кермет). Резистивную пленку определенной конфигурации тем или иным способом наносят на диэлектрическую подложку гибридной интегральной микросхемы или на окисленный кристалл полупроводниковой интегральной микросхемы, изготовленной по совмещенной технологии ( 7.12).

Особый тип полупроводниковых интегральных микросхем составляют микросхемы, выполненные по так называемой совмещенной технологии. В этом случае активные элементы изготовляют по планарной или эпитаксиально-планарной технологии в объеме полупроводникового кристалла, а пассивные элементы — методами тонкопленочной технологии на его поверхности.

Через С3 на 2.52 обозначен паразитный конденсатор. Резисторы Кг и Из являются низкоомными, поэтому формируются круглой формы на диффузионных слоях с удельным поверхностным сопротивлением более 200 Ом/квадрат. Конденсаторы изготовляются по совмещенной технологии. Используемые в этой схеме транзисторы имеют те же электрические характеристики, что и транзисторы рассмотренного каскада УПЧ. Номинальные значения сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов следующие: #1 = 950 Ом, /?2 = 50 Ом, /?з = 40 Ом, #4=400 Ом, #5= = 18 кОм, С, = 230 пФ, С2 = =70 пФ, С3 = 25 пФ.

2.53. Топология конструкции детектора и видеоусилителя радиоприемника РЛС, выполненных по совмещенной технологии: а — вид сверху; б — сечение А — А

При изготовлении микромощных логических ИМС обычно используют метод совмещенной технологии, рассмотренный ранее. Именно этот метод позволяет получать тонкопленочные резисторы с высоким поверхностным сопротивлением и малые размеры активных элементов. Иногда используют также методы гибридной технологии с тонкопленочными пассивными элементами.

Введение процессора в состав измерительной цепи и соответственно числовых измерительных преобразований в измерительную процедуру радикально меняет функциональные и метрологические возможности средстм измерений. Появляется возможность выполнять сложные косвенные, совокупные и совместные измерения. Изменяются принципы реализации статистических измерений. Расширяются возможности по коррекции погрешностей и применению адаптивных и итеративных измерительных процедур.

Одну из групп составляют системы, которые автоматически осуществляют прямые, косвенные, совокупные и совместные измерения, причем три последних вида измерений выполняются путем математической Обработки результатов прямых измерений аппаратурным либо программным путем.

Одну из групп составляют системы, которые автоматически осуществляют прямые, косвенные, совокупные и совместные измерения, причем три последних вида измерений выполняются путем математической обработки результатов прямых измерений аппаратурным либо программным путем.

Совместные измерения определяются [Л. 8-1] как производимые одновременно измерения двух или нескольких величин для нахождения зависимости между ними. Например, измерения, при которых электрическое сопротивление при температуре 20 °С и температурные коэффициенты измерительного резистора находят по данным прямых измерений его сопротивления при различных температурах. Видимо, к этому виду измерений могут быть отнесены измерения статистических оценок случайных величин и процессов, коэффициентов аппроксимирующих многочленов и т. п.

Совместные измерения отличаются тем, что при этом измеряется несколько величин для нахождения зависимостей между ними. Так, в результате совместных измерений определяют температурные коэффициенты R, L и С по данным их прямых измерений при нескольких температурах. К совместным измерениям относят также определение статистических оценок по данным прямых измерений.

Совместные измерения. Целью совместных измерений является установление функциональной зависимости между величинами, например зависимости сопротивления от температуры. Отыскивая зависимость между величинами а и Ъ, необходимо устанавливать и измерять различные значения величины а и одновременно измерять соответствующие значения величины Ь. Таким образом, можно получить координаты исследуемой зависимости alt bi, az, Ь2; ...; а„, Ъп. Так как результаты измерения этих значений содержат погрешности, то полученные координаты не будут принадлежать истинной исследуемой зависимости. Исключив систематическую погрешность из каждого результата измерения, можно уточнить эти координаты, но и уточненные координаты все-таки будут рассеиваться относительно истинной зависимости из-за случайных погрешностей.

Совместные измерения — это производимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для нахождения зависимости между ними.

В технике измерений применяют понятия совокупных и совместных измерений. В первом случае одновременно измеряют несколько одноименных величин. Затем по известным уравнениям находят результат. Параметры уравнений получают прямыми измерениями. Если существует необходимость определения зависимости между несколькими неодноименными (например, различными в физическом плане) величинами, то используют совместные измерения. Результаты совместных измерений также находят по данным, полученным прямыми измерениями этих величин.

Совместные измерения состоят в одновременном измерении двух или нескольких неодноименных величин для нахождения зависимости

Виды измерений: прямое, косвенное, абсолютное, совокупные измерения и совместные измерения.

Совокупными измерениями называют производимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин находят путем решения системы уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин. Совместные измерения — это производимые одновременно измерения двух или нескольких неоднородных величин с целью нахождения зависимости