Управляющим устройством

Полевой транзистор с управляющим переходом — полевой транзистор, у которого затвор электрически отделен от канала закрытым /7-п-переходом.

Базовые элементы на ПТ с управляющим переходом. Такие схемы реализуются на нормально закрытых типах ПТ с управляющим p-n-переходом и ПТ с затвором в виде диода Шотки. Основой схем являются базовые элементы, приведенные в табл. 1.1 (позиции 2.1—2.5, 3.1—3.5).

Полупроводниковые ИМС могут быть изготовлены как на полупроводниковых, так и на диэлектрических подложках. Поэтому главным классификационным признаком является тип подложки. По этому признаку ИМС можно разделить на два типа (3.1): ИМС на полупроводниковых и диэлектрических подложках. Среди полупроводниковых материалов наибольшее распространение для изготовления ИМС получили кремний и арсенид галлия. Следует отметить, что первая ИМС была создана на германии. По типу используемого транзистора полупроводниковые ИМС принято подразделять на биполярные и МОП ИМС. Кроме того, в последнее время все большее значение приобретают ИМС, построенные на основе ПТ с управляющим переходом. К этому классу, в частности, относятся ИМС на арсениде галлия, ПТ с затвором в виде диода Шотки. ПТУП до настоящего времени не нашли широкого применения в ИМС на кремнии. Однако эти приборы считаются перспективными для создания СБИС.

За Можно ли создать «полевой фототранзистор» с управляющим переходом или изолированным затвором?

Для реализации ПТ с управляющим ^-«-переходом у полупроводникового стержня />-типа сверху и снизу создают слои с высокой концентрацией донорной примеси Nu, соединенные между собой и подключенные к внешнему выводу — затвору. Эти слои принято обозначать п +. Структура п+-р представляет собой электронно-дырочный переход. Известно, что у электронно-дырочного перехода N hn = Nahp. Следовательно, так как Nn»Na, то /г„
Интересно отметить, что при использовании в аналоговом ключе (ПТ) с управляющим переходом удается реализовать большие значения Ап, чем в случае использования МДП транзистора. Это объясняется уменьшением емкости Сси при подаче к /?-/7-переходу «затвор — канал» запирающего напряжения. Эффект аналогичен наблюдаемому в варикапе.

В арсенид-галлиевых полупроводниковых микросхемах активными элементами служат полевые транзисторы с управляющим переходом металл-полупроводник (МЕП-транзисторы), кроме того, используют диоды Шотки и полупроводниковые резисторы.

С УПРАВЛЯЮЩИМ ПЕРЕХОДОМ МЕТАЛЛ—ПОЛУПРОВОДНИК

Полевые транзисторы с управляющим переходом металл — полупро водник являются основными активными элементами арсенид галлие вых микросхем. Главная цель их разработки состояла в повышении быстродействия. Цифровые арсенид-галлиевые микросхемы относятся к классу сверхскоростных, а аналоговые, как правило, предназначены для работы в диапазоне сверхвысоких частот.

При разработке полевых транзисторов с управляющим переходом металл-полупроводник и микросхем на их основе используются следующие преимущества арсенида галлия по сравнению с кремнием: более высокие подвижность электронов в слабых электрических полях и скорость насыщения в сильных полях, большая ширина запрещенной зоны и, как следствие, значительно более высокое удельное сопротивление нелегированного арсенида галлия, позволяющее создавать полуизолирующие подложки микросхемы. Ниже приведены основные электрофизические параметры арсенида галлия и кремния при Т — = 300 К.

ниде галлия пока не позволяет создавать на его основе высококачественные МДП-транзисторы. Низкая подвижность дырок и малое время жизни неосновных носителей затрудняют разработку биполярных транзисторов. По этим причинам наиболее оптимальным активным элементом, позволяющим реализовать в микросхемах преимущества арсе-нида галлия по сравнению с кремнием, является полевой транзистор с управляющим переходом металл-полупроводник (ME F1-транзистор). В данной главе рассмотрены основные-разновидности конструкций, характеристики и параметры МЕП-транзисторов арсенид-галие-вых микросхем. Кроме того, описаны гетеросгпруктурные полевые транзисторы с управляющим переходом металл — полупроводник.

Часть цифрового вычислительного устройства, предназначенная для выработки последовательностей управляющих функциональных сигналов, называется управляющим блоком или управляющим устройством. Генерируемая управляющим блоком последовательность управляющих сигналов задается поступающими на входы блока кодом операции, сигналами из операционного блока, несущими информацию об особенностях операндов, промежуточных и конечного результатов операции, а также синхросигналами, задающими границы тактов.

Управляющим устройством в гидравлических регуляторах служит струйная трубка, поэтому их называют гидравлическими струйными регуляторами.

В качестве исполнительных двигателей систем автоматики и измерительной техники используют двухобмоточные (двухфазные) асинхронные двигатели, в которых вторая обмотка является обмоткой управления, а напряжение в ней определяется управляющим устройством в функции сигнала на вхсде ( 11.5).

При сопряжении с достаточно мощным вычислительным управляющим устройством функциональные возможности измерительных средств расширяются. Становится возможным использование ЭВМ для анализа экспериментальных данных с введением дополнительных данных.

Управляющие импульсы напряжения формируются управляющим устройством, в которое входит трансформатор Тр с вторичной обмоткой, нагруженной регулируемым резистором гг и конденсатором постоянной емкости Clt образующих фазосдвигающую цепь. Изменением величины сопротивления гг можно регулировать фазу импульсов напряжения, которые, пройдя диод Дг и резистор г2, поступают в виде полуволн напряжения на транзистор 7\, где усиливаются и в дальнейшем вызывают в цепи, состоящей из конденсатора С2 и резистора rit кратковременные импульсы тока. В результате этого на транзистор Т2 через диод Д2 поступают однопо-лярные управляющие импульсы, которые усиливаются этим же транзистором, а затем подаются через ограничительный резистор гъ на управляющий электрод тиристора. Катод тиристора присоединен к управляющему устройству через аналогичный резистор г3. Питание управляющего устройства обеспечивается источником электрической энергии постоянного тока с напряжением 24 В.

Управляющие импульсы напряжения формируются управляющим устройством, в которое входит трансформатор Тр с вторичной обмоткой, нагруженной регулируемым резистором rl и конденсатором постоянной емкости Cit образующих фазосдвигающую цепь. Изменением величины сопротивления гг можно регулировать фазу импульсов напряжения, которые, пройдя диод Дг и резистор г2, поступают в виде полуволн напряжения на транзистор 7\, где усиливаются и в дальнейшем вызывают в цепи, состоящей из конденсатора С2 и резистора rit кратковременные импульсы тока. В результате этого на транзистор Т2 через диод Д2 поступают однопо-лярные управляющие импульсы, которые усиливаются этим же транзистором, а затем подаются через ограничительный резистор г& на управляющий электрод тиристора. Катод тиристора присоединен к управляющему устройству через аналогичный резистор г3. Питание управляющего устройства обеспечивается источником электрической энергии постоянного тока с напряжением 24 В.

Для передачи телеграмм и других сообщений, в которых последовательность символов уже записана, такие задержки допустимы. В системах автоматического или телемеханического оперативного управления информация должна передаваться между диспетчером или управляющим устройством и объектами управления без существенных задержек при передаче и приеме.

Излагаются различные подходы к проектированию процессорных уст ройств: со специализированным операционным устройством и управляющим устройством, синтезированным на основе схемной и программируемой логи ки. Рассматриваются устройства на микропроцессорных комплектах БИС серий КР580, К589, КР1804. KPI8IO. а также приемы программирования на языках различных уровней.

СО СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫМ ОПЕРАЦИОННЫМ УСТРОЙСТВОМ И УПРАВЛЯЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ НА ОСНОВЕ СХЕМНОЙ ЛОГИКИ

Такой способ реализации операций называется микропрограммным способом, а построенное на этом принципе устройство — управляющим устройством с программируемой логикой.

На 1.11,о изображена структурная схема процессора с управляющим устройством, построенным на принципе программируемой логики. Функции блока микропрограммного управления (БМУ) сводятся к определению адреса очередной микрокоманды (МК) в управляющей памяти (УП). Поступающая из оперативной памяти (ОП) команда содержит адрес первой МК той микропрограммы, которая реализует предусматриваемую командой операцию. Таким образом решается проблема поиска в УП микропрограммы, соответствующей данной команде. Адреса всех последующих МК определяются в БМУ следующим образом.