Сопротивления добавочных

Однако этим схемам присущ ряд недостатков, которые существенно ограничивают возможности их практического применения. Так, технология производства полупроводниковых ИМС практически исключает возможность получения широкой шкалы номинальных значений сопротивления диффузионных резисторов и емкостей конденсаторов. Реальные номинальные значения сопротивлений стабильных диффузионных резисторов лежат в пределах от 200—300 Ом до 15—20 кОм. Использование диффузионных слоев с высоким удельным поверхностным сопротивлением для расширения диапазона реализуемых на их основе резисторов не может быть неограниченным, так как при этом существенным становится влияние собственной электропроводности кремния, обусловливающей недопустимо большое возрастание температурного коэффициента сопротивления. Поэтому при проектировании полупроводниковых ИМС, содержащих резистивные элементы, следует выбирать некоторое оптимальное значение удельного поверхностного сопротивления диффузионного слоя, которое позволяло бы получать достаточно малые размеры резистора при установленном значении температурного коэффициента сопротивления. Как следует из опыта проектирования и практического использования полупроводниковых ИМС, оптимальное значение удельного поверхностного сопротивления диффузионных слоев составляет около 200 Ом/П и может быть получено непосредственно в процессе формирования базовой области интегрального транзистора.

многими факторами. Наибольшая погрешность обусловлена неточностью процесса диффузии. При изготовлении ИМС чрезвычайно сложно поддерживать необходимые концентрации атомов примеси и глубины диффузионных слоев. Этим определяется точность получения заданного значения удельного поверхностного сопротивления диффузионного слоя, малые изменения которого могут вызвать заметные отклонения сопротивления резистора от номинального значения. Кроме того, на точность получения номинала резистора влияет точность процессов фотолитографии. Ошибка при этом составляет 2—5%. Для резисторов с узкой диффузной полоской влияние ошибок выражается сильнее, чем для резисторов с более широкой полоской. При ширине полоски 12 мкм полный допуск, включая все источники ошибок, может достигать ± 20%, а при ширине полоски 25 мкм — примерно + 10%. Следовательно, проектирование диффузионного резистора предполагает ряд компромиссов и оптимальных решений, которые часто требуют использования более широких и длинных резистивных полосок, что позволяет уменьшить пределы допусков. Однако несмотря на трудности обеспечения малых пределов допусков на номинальные значения сопротивлений резисторов, малые пределы допусков на отношения номиналов получают сравнительно легко. Например, в процессе диффузии, предназначенной для изготовления резистора с номинальным сопротивлением 10 кОм и точностью ±5%, могут быть получены резисторы с номинальными значениями сопротивлений, равными 5 и 15 кОм и с той же точностью. Но при этом имеется большая вероятность того, что номинальные значения сопротивлений других подобных резисторов, изготовляемых на той же подложке, будут отличаться не более чем на ± 5%. Причина этого заключается в том, что отклонения в процессе изготовления,-влияющие на номинальные значения сопротивлений одних резисторов, будут аналогичным образом влиять и на все остальные резисторы, расположенные на той же подложке.

В процессе разработки полупроводниковой ИМС необходимо учитывать, что заданный температурный коэффициент сопротивления резистора в значительной степени определяет максимальное значение номинального сопротивления, которое может быть получено при строго ограниченных геометрических размерах резисторов. Действительно, использование для резистора наиболее низко-омного материала с меньшим температурным коэффициентом сопротивления требует увеличения площади, занимаемой резистором. Более того, поскольку изготовление резистора производится совместно с формированием базовой области транзисторной структуры, возможности изменения удельного поверхностного сопротивления диффузионного слоя являются крайне ограниченными.

2.25. Температурная зависимость сопротивления диффузионного резистора:

где R — номинальное значение сопротивления диффузионного резистора.

выдерживать необходимую поверхностную концентрацию примесей и глубину диффузии с высокой точностью. Различные этапы фотолитографического процесса, несмотря на совершенство применяемого оборудования, вносят в абсолютное значение сопротивления диффузионного резистора существенную ошибку, особенно для резисторов с узкой шириной резистивной диффузионной полоски.

Температурный коэффициент сопротивления диффузионного резистора зависит от концентрации примесей в использованном диффузионном слое. Так как диффузионные резисторы формируют в базовых областях транзисторных структур, то концентрация примесей в этих областях определяется необходимыми параметрами и свойствами транзисторов.

неограниченным, так как при этом существенным становится влияние собственной проводимости кремния, обусловливающей недопустимо большое возрастание температурного коэффициента сопротивления. Поэтому при проектировании полупроводниковых ИМС, содержащих резистивные элементы, следует выбирать некоторое оптимальное значение удельного поверхностного сопротивления диффузионного слоя, которое позволяло бы получать достаточно малые размеры резистора при установленном значении температурного коэффициента сопротивления. Как следует из опыта проектирования и практического использования полупроводниковых ИМС, оптимальное значение удельного поверхностного сопротивления диффузионных слоев составляет около 200 Ом/квадрат и может быть получено непосредственно в процессе формирования базовой области интегрального транзистора.

При расчете и проектировании резистора следует учитывать, что его номинальное сопротивление не может быть определено заранее с высокой степенью точности при массовом производстве полупроводниковых ИМС. Это вызвано многими факторами. Наибольшая погрешность обусловлена неточностью процесса диффузии. В процессе производства чрезвычайно сложно поддерживать необходимые концентрации атомов примеси и глубины диффузии. Это определяет точность получения заданной величины удельного поверхностного сопротивления диффузионного слоя, малые изменения которого могут вызвать заметные отклонения сопротивления резистора от номинального значения. Кроме того, на точность получения номинального сопротивления влияет точность процессов фотолитографии. Ошибка при этом составляет 2—5%. Для резисторов с узкой диффузионной полоской влияние ошибок выражается сильнее, чем для резисторов с более широкой полоской. При ширине полоски 12 мкм полный допуск, включая все источники ошибок, может достигать ±20%, а при ширине полоски 25 мкм—• примерно ±10%. Следовательно, проектирование диффузионного резистора предполагает ряд компромиссов и оптимальных решений, которые часто требуют использования более широких и длинных резистивных полосок, что позволяет уменьшить пределы допусков. Однако, несмотря на трудности обеспечения малых пределов допусков на номинальные сопротивления резисторов, малые пределы допусков на отношения номиналов получают сравнительно легко. Например, в процессе диффузии, предназначенной для изготовления резистора с номинальным сопротивлением 10 кОм и точностью ±5%, могут быть получены резисторы с номинальными сопротивлениями 5 и 15 кОм и с той же точностью. Но при этом имеется большая вероятность того, что номинальные сопротивления других подобных резисторов, изготовляемых на той же подложке, будут отличаться не более чем на ±5%. Причина этого заключается в том, что отклонения в процессе изготовления, влияющие на номинальное сопротивление одного резистора, будут аналогично влиять и на все остальные резисторы, расположенные на той же подложке.

В процессе разработки полупроводниковой ИМС необходимо учитывать, что заданный температурный коэффициент сопротивления резистора в значительной степени определяет максимальную величину номинального сопротивления, которая может быть получена при строго ограниченных геометрических размерах резисторов. Действительно, использование для резистора более низкоомного материала, с меньшим температурным коэффициентом сопротивления, требует увеличения площади, занимаемой резистором. Более того, поскольку изготовление резистора производится совместно с формированием базовой области транзисторной структуры, возможности изменения удельного поверхностного сопротивления диффузионного слоя являются крайне ограниченными.

Фотодиоды с мелким р—«-переходом получают методом диффузии. Для получения высокой фоточувствительности в УФ области спектра требуется, чтобы глубина залегания р—n-перехода не превышала 0,1... ... 0,3 мкм. При этом для достижения высокой технологической воспроизводимости необходима отработка методов контроля залегания р—n-перехода с точностью до сотых долей микрометра. Обычные методы контроля связаны с повреждением образцов, поэтому представляет интерес способ создания УФ фотодиодов, основанный на контроле глубины залегания р—n-перехода с помощью измерения продольного сопротивления диффузионного слоя [79]. Оптимальный режим диффузии при этом уста-

Ответ: Rm = 0,00753 Ом; /ш = 9,95 А. 10.21. Вольтметр поспзянного напряжения с пределом измерения UYr=3B имеет внутреннее сопротивление Rv = = /?и — ^д = 400 Ом. Определить сопротивления добавочных резисторов, которые нужно подключить к вольтметру,

/,, == UviRv == 3/400 == 7,5- Ю-з А. Сопротивления добавочных резисторов

Изменение сопротивления добавочных сопротивлений, вызванное изменением температуры окружающего воздуха, не превышает ±0,25% на каждые 10 град.

Сопротивления добавочных резисторов RA\ и RK2 выбраны таким образом, что ток в резисторе RKi достаточен для действия реле сигнализации, но недостаточен для срабатывания реле исполнения, а включение резистора R^ приводит к возврату реле сигнализации и к срабатыванию соответствующего реле исполнения. Например, если выключатель Q1 оперативно отключен, то его вспомогательные контакты Q1.1 и Q1.2 находятся в положении, показанном на 17.8. При этом срабатывает реле положения KQT1 и горит лампа HLG1. Реле К.СТ1 и K.QC1 не возбуждены. При включении выключателя Q1 подача команды включения приводит к отключению реле KQT1 и к срабатыванию реле КСС1. После включения выключателя QJ и переключения вспомогательных контактов Q1.1 и Q1.2 реле КСС1 возвращается, а полярность тока в проводе передачи сигнала изменяется на обратную. Это сопровождается срабатыванием реле KQC1, контакты которого включают лампу HLR1.

Включение добавочных резисторов в цепь ротора асинхронного двигателя с фазным ротором применяется для регулирования как тока и момента, так и его скорости. Искусственные электромеханические характеристики при Л2д = var имеют вид, показанный на 55.27, а. Расчет сопротивления добавочных резисторов, ограничивающих токи и момент асинхронного двигателя до заданных пре-

Импульсный способ регулирования переменных ЭП с асинхронным двигателем предусматривает периодическое (импульсное) изменение сопротивления добавочных резисторов в цепях обмоток двигателя или питающего напряжения с помощью полупроводниковых устройств (ключей). Получаемые характеристики аналогичны характеристикам, рассмотренным выше при непрерывном (аналоговом) изменении этих факторов и рассматриваются в [55.15].

Сопротивления добавочных резисторов вольтметров, выполненных по схеме на 10-1, а, вычисляют по формуле

Сопротивления добавочных резисторов выпрямительных вольтметров, выполненных по схеме 10-2, а, вычисляют по формуле

После того как будут определены по (2-78) сопротивления добавочных резисторов динамического торможения гв1 и гв2, можно по (2-46) или (2-47) определить сопротивления ступеней.

Эти три формулы (3-71) — (3-73) дают возможность рассчитать механическую характеристику асинхронного двигателя, зная данные двигателя, кривую намагничивания, постоянный ток возбуждения и сопротивления добавочных резисторов в роторе.

Сопротивления добавочных секций снижают частоту вращения привода и увеличивают потери электроэнергии. Для приводов кратковременного и повторно-кратковре-