Температурную зависимость

Экспонирование предназначено для инициирования фотохимических реакций в фоторезистах. Оно проводится в установках, состоящих из источников света (сканирующих, неподвижных или точечных), работающих в ультрафиолетовой области, рефлекторов и коллиматоров. Для плотного прилегания фотошаблонов к заготовкам плат используют рамы, оснащенные специальными быстродействующими откачными системами для создания вакуума. Охлаждающие устройства обеспечивают температурную стабилизацию фоторезистов и фотошаблонов. Полная автоматическая сборка — разборка фотошаблонов с заготовками и их экспонирование проводятся на робототехнологическом комплексе РТК-Э, который состоит из установки двустороннего экспонирования «ТЭМП-2», робота серии «Старт» и системы управления на базе компьютера «Гранит К-3».

В транзисторных усилителях обращают внимание в основном на быстрый дрейф, стабилизацию напряжения источника питания и температурную стабилизацию. При стабилизации напряжения источников питания с точностью ±0,0001 и температурной стабилизации с точностью ± 1 °С дрейф нуля идр удается снизить до 5—20 мВ.

Дифференциальные усилители используются как основной элемент в операционных усилителях, компараторах, стабилизаторах или в виде отдельной типовой интегральной микросхемы (ИМС). При микроэлектронном исполнении приведенный дрейф нуля, вызванный, например, изменением температуры, равен примерно 1 мкВ/град. В то же время при работе только одной из половин усилителя дрейф нуля составил бы около 2 мВ/град, т. е. возрос бы на три порядка. Столь малый дрейф нуля в дифференциальном усилителе микроэлектронного исполнения достигается за счет технологических и схемотехнических мер. К. технологическим мерам относится выполнение в едином технологическом цикле всех элементов дифференциального усилителя, особенно транзисторов Т\, Т2 и резисторов /?кь RKZ- Поэтому их основные параметры и температурные свойства практически одинаковы, что обеспечивает максимальную симметрию в усилителе. Включение транзисторов Т3, Т\ с резисторами ,R33, КБ з. RK.* ( 3.5) является схемотехнической мерой, направленной на большую температурную стабилизацию. Транзистор Т3 работает в режиме почти не изменяющегося тока при изменениях температуры. Такой режим обеспечивается, во-первых, выбором рабочей точки на пологом участке выходной характеристики транзи-,.стора, что достигается включением резисторов 7?эз, RE з необходимого номинала, а во-вторых, наличием транзистора Г4 в диодном включении в базовой цепи транзистора Т3, что компенсирует температурные смещения его входной характеристики.

Резисторы R3, Ri, Я, и #9 осуществляют температурную стабилизацию усилительных каскадов и создают отрицательную обратную связь, уменьшающую коэффициент усиления. Как видно из 6.5, параллельно резисторам ^4 и Rg могут быть включены конденсаторы, соответственно С2 и С3, устраняющие отрицательную обратную связь.

I. Как классифицируются электронные усилители? 2. Назовите основные параметры усилителей. 3. Что называется коэффициентом усиления и в каких единицах он выражается? 4. Как оценивают количественно частотные искажения? 5. Что называется фазовой характеристикой усилителя и кикой вид должна иметь идеальная фазовая характеристика? 6. Как оценивают нелинейные искажения? 7. Опишите работу усилительного каскада на примере схемы с общим эмиттером. 8. Как выбирают точку покоя и как обеспечивают заданное ее положение? 9. Как обеспечивают температурную стабилизацию точки покоя? 10. Какие основные схемы межкаскадных связен используют в усилителях? 11. Как построены двухтактные схемы усилителей и какими преимуществами они обладают? 12. Чем отличается двухтактная схема на транзисторах различной проводимости от обычной? 13. Где применяются усилители постоянного тока и чем они отличаются от других усилителей? 14. Что является основным недостатком усилителей постоянного тока? 15. Как работают балансные схемы усилителей постоянного тока? IG. Как построен дифференциальный усилительный каскад?

по напряжению: Ки — /Co/V + (WT» — 1/шт?,), где /Со — коэффициент усиления по напряжению каскада на средних частотах /?!>Лп, /Со = /121ЯкЯн/(/?к + /?-и+/122/?и/?к), где TB — постоянная времени усилительного каскада на верхних частотах (т„= Со/?вых = СоХ ХЯкЯн/(Як + R« + /i22#J?«); тн — постоянная времени усилительного каскада на нижних частотах без учета влияния емкости СТн= Сс/?вы.х = Сс/?к/?н//?к + /?н + ЛгаЛк/?... На практике используется схема с общим эмиттером, так как она позволяет усиливать не только напряжение, но также ток и мощность. Типовая схема усилительного каскада с общим эмиттером показана на 6.1.11. Резисторы R\, R%, /?K в схеме обеспечивают необходимые значения постоянных напряжений на коллекторном и эмиттерных переходах при питании всех цепей транзистора от одного общего источника питания Е». Резистор R, обеспечивает температурную стабилизацию рабочей точки, что для транзисторных усилительных схем очень существенно. С ростом температуры постоянная составляющая тока эмиттера /,о возрастает, вследствие чего увеличивается падение напряжения /?,/,п на резисторе /?„ при этом потенциал эмиттера относительно базы снижается, что уменьшает постоянную составляющую тока базы и ограничивает степень нарастания тока покоя в цепи коллектора. Для устранения этого воздействия при прохождении по цепям транзистора переменных составляющих резистор /?, шунтируется конденсатором С,. Конденсаторы С\ и Сс предназначены для предотвращения попадания постоянной составляющей тока от источника питания и сигнала на выход и вход усилительного каскада. Одним из важнейших показателей, характеризующих свойства усилителей, является его комплексный коэффициент усиления, который в общем случае можно представить как отношение комплексного напряжения на выходе усилителя к комплексному напряжению на его входе: /С= U_*^/U_,> =

Рассмотрим работу базового элемента ЭСЛ-типа, выполняющего одновременно две логические функции: ИЛИ/ИЛИ—НЕ ( 5.13). Входные сигналы поступают на транзисторы VT2 и VT3 и вместе с транзистором VT4 образуют дифференциальный усилитель, что обеспечивает высокое входное сопротивление в схеме. Стабилизатор тока построен на транзисторе VT5. Источник опорного напряжения, создающий постоянное напряжение на базе транзистора VT4, состоит из транзистора VT6, делителя на резисторах R7 и R8 и диодов VD1, VD2, позволяющих повысить температурную стабилизацию опорного напряжения. Транзисторы VT1 и VT7 входят в состав змиттерных повторителей, обеспечивающих малое выходное сопротивление каскадов на каждом вылоде.

зовым напряжениями составляет 180° (как между анодным и сеточным напряжением в электронной лампе), катушку в цепи базы включают так, чтобы дополнительно сдвинуть фазу передаваемого напряжения еще на 180°; Резисторы Rlt R2 и R3 обеспечивают определенное положение и температурную стабилизацию рабочей точки. Цепь Я3, С3 является развязывающим фильтром, а через емкости Ci и Сэ катушка в цепи базы по переменной составляющей соединяется с эмиттером.

В схемах с одним транзистором сложение колебаний сигнала и гетеродина происходит на линейном сопротивлении эмиттерного перехода. Результирующее напряжение детектируется, а напряжение разностной частоты выделяется на настроенном колебательном контуре в цепи коллектора. Обычно транзисторные смесители выполняют по схеме с общим эмиттером. На 9.20 приведена схема смесителя с индуктивной связью с контуром сигнала и емкостной связью с гетеродином, который выполнен на отдельном транзисторе. Резисторы Rit R2 и Rj обеспечивают требуемое положение рабочей точки и температурную стабилизацию. Фильтр ЯфСф защищает источник питания от колебаний высокой частоты, а конденсатор Cj служит для связи катушки Ll с цепью эмиттера. Контур в цепи коллектора настроен на разностную частоту.

/г2]э, следовательно, на параметры ГСТ, который изготовлен с двумя транзисторами групповым методом, можно воздействовать только через схемотехнику. Кроме того, на параметры транзистора сильно влияет изменение температуры. В силу этого обстоятельства следует предусмотреть схемотехническую температурную стабилизацию. Поскольку в схеме с ОБ foie» —1, то на ДВС помимо Л22 будет существенно влиять и параметр h12, поэтому необходима их схемная нейтрализация.

входах, но не сами эти напряжения, эмиттеры входящих в него транзисторов присоединены к генератору тока, выполненному на транзисторе Т9. Напряжение на базу Т9 подается с базо-эмиттерного перехода транзистора Т10, используемого в качестве диода. Такой способ задания смещения обеспечивает температурную стабилизацию коллекторного тока транзистора Т9.

где N — концентрация примеси на слаболегированной •стороне, см"3. Напряжение лавинного пробоя имеет сильную температурную зависимость с типовыми значениями температурного коэффициента (3 • 10-*...1,3 x X IQ-'K"1), которая тем сильнее, чем выше напряжение пробоя [8].

Определим уравнение, описывающее температурную зависимость ЭДС, считая внешнюю цепь ТЭ разомкнутой (Лн->оо, dW3 = Q). Согласно (1.2) находим <1ФТ= —SdT+Vdp, при этом для случая р = const будет 8=—дФт/дТ. Из (1.4) находим Д Фт = — п Fa E, поэтому

Рассмотрим теперь температурную зависимость проводимости (например, для электронного) полупроводника. Поскольку при температуре абсолютного нуля в полупроводнике отсутствуют свободные носители заряда, то н = 0 и <т„ = 0.

Учитывая сильную температурную зависимость параметров оптронных ИМС серий К295 и 415 их рабочий диапазон температур ограничен: —10-^-55° С; кроме того, требуются специальные меры предосторожности от перегрева оптронов при монтаже.

" Преимуществами интегральных схем являются очень высокая плотность монтажа, достигающая 1600 элементов на 1 см\ минимальное число коммутационных соединений, высокая надежность. К недостаткам интегральных твердых схем следует отнести температурную зависимость характеристик активных и пассивных элементов, а также сравнительную дороговизну.

Уравнение (2.13) позволяет анализировать температурную зависимость концентрации носителей заряда.

При вычислении концентрации носителей заряда в зависимости от температуры по коэффициенту Холла согласно (2.3) или (2.4) следует принимать во внимание температурную зависимость холл-фактора г (Т). Незнание механизмов рассеяния, зонной структуры и закона дисперсии ведет к возникновению систематических погрешностей при нахождении концентрации носителей зарядов, примесей, их энергии ионизации и других параметров. Однако на практике определение механизмов рассеяния, т. е. учет холл-фактора,

Метод модуляции проводимости в точечном контакте имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами, например с методом подвижного светового зонда: 1) не требует использования коллекторного контакта, нелинейность которого осложняет измерения; 2^ менее чувствителен к состоянию поверхности и позволяет измерять локальное время жизни, характерное для небольшой прикон-тактной области как на специальных образцах, так и непосредственно на слитках; 3) позволяет просто измерить температурную зависимость времени жизни носителей заряда. Метод используется для измерения времени жизни носителей заряда на кремнии, германии и других материалах в интервале от единиц до сотен микросекунд на образцах с удельным сопротивлением от 10~' до 102 Ом-см.

6.55. В собственном германии ширина запрещенной зоны равна 0,72 эВ. На сколько надо повысить температуру по сравнению с 300 К, чтобы число электронов проводимости увеличилось в 2 раза? Объясните качественно температурную зависимость числа электронов проводимости в полупроводнике и-типа для широкого интервала температур.

Отсюда следует, что коэффициент вязкости практически не зависит от давления, так как, например, при увеличении давления возрастает плотность газа р и в равной мере уменьшается длина свободного пробега молекул /. Кроме того, последняя формула подтверждает температурную зависимость вязкости, поскольку с увеличением температуры увеличивается скорость движения с.

Так как ток насыщения пропорционален квадрату собственной концентрации носителей заряда, то он проявляет сильную температурную зависимость (в кремниевых р-гс-переходах удваивается при повышении температуры на каждые 5°С).