Малошумящий интегральный усилитель
Создание усилителя в бескорпусном однокристальном исполнении, обеспечение минимизации дифференциального коэффициента шума в полосе рабочих частот. Анализ топологического сборочного чертежа. Схема технологического процесса с профилем создаваемых структур.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.09.2014 |
| Размер файла | 62,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Тема: Малошумящий интегральный усилитель
Выполнила:
Студент гр. 230-1:
А.С.Мельникова
Проверила:
Доцент каф. КУДР
Л.Ю. Солдатова
2013 г.
Введение
Процесс проектирования полупроводниковых ИС можно подразделить на следующие основные этапы:
1) составление технических требований;
2) выбор физической структуры;
3) разработка принципиальной электрической схемы;
4) разработка конструкции и топологии;
5) оформление документации.
На первом этапе анализируют техническое задание и составляют технические требования к электрическим параметрам, надежности и др.
Второй этап предполагает выбор структуры и электрофизических параметров подложки, формулирование требований к электрофизическим параметрам слоев, определение геометрических и электрических параметров активных элементов. Толщины и электрофизические параметры слоев определяются, исходя из требований, предъявляемых к основным структурам (транзисторам или др. активным элементам), с учетом возможностей типового технологического процесса, на базе которого должна быть изготовлена ИС. Для проектирования остальных (пассивных) элементов используются слои, определенные для основных структур.
Разработка принципиальной электрической схемы ИС производится в соответствии с техническими требованиями, с учетом технологических возможностей и ограничений. В качестве исходных данных используются электрические параметры активных элементов, определенные на предыдущем этапе.
Основной этап проектирования ИС - разработка топологии - производится в следующей последовательности: получение и согласование исходных данных; расчет геометрических размеров элементов; разработка эскиза топологии; разработка предварительного варианта топологии; оценка качества и оптимизация топологии. Исходными данными являются принципиальная электрическая схема, а также технологические и конструктивные требования и ограничения. По принципиальной электрической схеме определяется перечень активных и пассивных элементов, формулируются требования к отдельным элементам. К конструктивным исходным данным относятся: порядок расположения на кристалле контактных площадок и предполагаемая конструкция корпуса. При разработке топологии необходимо учитывать точность технологических операций, определяющих геометрические размеры элементов [1]
Цель работы: изучение основных этапов проектирования полупроводниковых ИС, теоретических основ работы полевых транзисторов с затвором Шоттки, особенностей конструкторского и технологического проектирования ИС на арсениде галлия.
1. Анализ технического задания
В результате выполнения курсового проекта необходимо разработать конструкцию, топологию и технологический процесс изготовления интегральной микросхемы на арсениде галлия. ИМС представляет собой малошумящий усилитель, реализованный на полевом транзисторе с затвором Шоттки, который удовлетворял бы заданным техническим требованиям.
Проектируемый усилитель может быть выполнен на одном, двух или более каскадах, в зависимости от того при скольких каскадах будет обеспечен необходимый коэффициент усиления (К>25 dB) в заданной полосе частот (ДF=1-3 ГГц).
При проектировании усилителя необходимо обеспечить минимальный коэффициент шума.
При разработке топологии требуется решить такие вопросы, как определение необходимого числа изолированных областей, минимизация возможного числа пересечений коммутационных шин элементов и длины шин. однокристальный усилитель частота чертеж
При разработке технологии изготовления ИМС необходимо выделить наиболее оптимальные технологические процессы, чтобы обеспечить наиболее точное и чистое изготовление изделия.
2. Проектирование малошумящего полевого транзистора с затвором Шоттки
2.1 Определение толщины обедненной области
С точки зрения функционирования, ПТШ может рассматриваться как резистор с переменным сопротивлением.
Рисунок 1 - Схематическое изображение полевого транзистора
Под затвором, за счет образования барьера металл-полупроводник, даже без воздействия внешних напряжений, автоматически создается область, обедненная основными носителями заряда. Толщина обедненной области определяется значением контактной разности потенциалов барьера Vв в соответствии с выражением:
, где (2.1)
q - заряд электрона ;
?o - диэлектрическая постоянная ;
?- относительная диэлектрическая проницаемость GaAs;
N- концентрация основных носителей заряда ;
Vв- контактная разность потенциалов барьера .
(м)
Зная, что если значение Yо оказывается больше толщины эпитаксиального слоя под затвором, то при нулевых напряжениях на электродах проводящий канал отсутствует -- весь эпитаксиальный слой перекрыт обедненной областью. В этом случае появление канала возможно только при положительном потенциале на затворе относительно полупроводника, что приводит к снижению барьера и сокращению толщины обедненной области. В зависимости от наличия или отсутствия канала при нулевом потенциале на затворе транзисторы подразделяются на нормально открытые и нормально закрытые. Так как в данном случае ширина области обеднения меньше ширины эпитаксиального n слоя (0.0338мкм<0.1мкм соответственно), то в этом случае появляется задача построения усилительного каскада на транзисторе с нормальным открытым каналом.
2.2 Определение значения порогового напряжения перекрытия канала
Для обеспечения нормальной работы в режиме автосмещения напряжение отсечки Vto не должно превышать по модулю напряжение источника питания Vu, и, в то же время, быть близким к нулю для обеспечения нормального усиления. Оптимальным диапазоном для напряжения отсечки будем считать диапазон 0.1 Vu<|Vto|<0,25 Vu. Для обеспечения требуемого значения |Vto| следует либо сузить канал под затвором методом травления, либо, если это не возможно, использовать в схеме дополнительный источник питания для смещения на затворе.
Пороговым напряжением транзистора (Vto), называется напряжение на затворе относительно канала, при котором исчезает, в нормально открытых ПТШ, канал. Оно отрицательно для нормально открытых транзисторов.
Найдем значение порогового напряжения перекрытия канала с технологической толщиной ak (с учетом знака). Из равенства: ak = an+ оно определяется тремя параметрами активного полупроводникового слоя:
Nа = 1024 м-3 ; Vв = 0,8 В; ak = an+ = 0,1 мкм.
(3.2)
Так как оптимальным диапазоном для напряжения отсечки считается диапазон 0,1Vu < |Vto| < 0,25Vu. Но, для соблюдения неравенства необходимо, что бы питание составляло 10В.
В целях соблюдения неравенства сузим канал под затвором до 0,6 * 10-7 и произведём перерасчёт Vt0:
.
Для обеспечения требуемого диапазона примем Uto= 1,72 В, соответственно an=0,6*10-7 м.
2.3 Определение геометрических размеров полевого транзистора Шоттки
С помощью программы визуального схемотехнического моделирования PSPICE, были получены геометрические размеры полевого транзистора с затвором Шоттки , который является основным элементом усилителя.
Рисунок 2 - Транзистор Шоттки.
3. Функциональное проектирование усилителя
3.1 Получение схемы электрической принципиальной
На основе результатов расчета по постоянному току, в среде программы РSpice, построили семейство выходных характеристик Id(Vd) в пределах от нуля до напряжения источника 0 < Vd < V0 при вариации напряжения на затворе Vto < Vg < 0 В.
По построенным графикам, определили то максимальное значение нагрузочного сопротивления Rmax, при котором возможна нормальная эксплуатация транзистора при подаче любого смещения на затвор в пределах Vto < Vg < 0 В.
Определяем низкочастотное значение параметра Y21 в режиме насыщения при Vg. Выбираем две соседние характеристики. На участке насыщения определяем I1 = 10,48 мА и I2 = 25,29 мА.
Вывод: при увеличении сопротивления R4 - напряжение на выходе уменьшается. при увеличении сопротивления R2 - напряжение растет.
Получены следующие значения элементов схемы: R1= R2= R3= R6=100 Ом; С1= С2= С4= 20 • е-12 Ф R4= R5=1 Ом, C3= С5= 5•е-12 Ф R7=70 Ом; RG=90 Ом;
С помощью пакета РSpice получим двухкаскадный усилитель, отвечающий заданным требованиям. Для этого произведен подбор элементов схемы с целью обеспечения коэффициента усиления по мощности больше 25 дБ и минимальным коэффициентом шума в заданном диапазоне частот.
3.2 Исследование влияния длины затвора на коэффициент шума и другие характеристики ПТШ
Изменяя ширину затвора от 20 до 180 мкм с шагом 40 мкм.
Проведя анализ полученных графиков можно сделать вводы, что при увеличении ширины затвора коэффициент усиления до определенного оптимального значения ширины затвора растет, а затем уменьшается, а коэффициент шума - уменьшается до оптимального значения, а после - увеличивается.
Оптимальной шириной затвора является значение. L=100 мкм
4. Расчет геометрических размеров пассивных элементов
4.1 Расчет геометрических размеров конденсаторов
Геометрические размеры конденсатора рассчитываются исходя из допуска на номинал конденсатора, рабочего диапазона температур и напряжения Uр. [2]. При проектировании усилителя, были получены следующие значения конденсаторов:
С1 = С2 = С4 = 20 пФ;
С3 = С5 = 5 пФ;
Рассчитаем геометрические размеры конденсатора С1.
Примем разброс номиналов ДС/С=15%. Расстояние между краями верхней обкладки и диэлектрика, диэлектрика и нижней обкладки ДLВ.Н.=2 мкм. Погрешность линейных измерений ДLВ.О.=1 мкм. В качестве диэлектрика выберем диоксид кремния (SiО2).
1) Рассчитаем минимальную толщину диэлектрика:
Где: Kz=3 - коэффициент запаса.
Up=0.1 мкВ - рабочее напряжение.
Ed=3 106 В/мм - электрическая прочность диэлектрика.
Так как минимальная толщина меньше минимально возможного значения, то примем минимальную толщину равной hmin=0.1•10-6 м.
2) Рассчитаем максимальную удельную емкость:
Где:ед - диэлектрическая проницаемость диэлектрика;
е0 - диэлектрическая постоянная;
hmin - минимальную толщину диэлектрика.
Сomax1=(8.85•10-12•3.9)/ 0.1•10-6=345.15 мкФ/м2
3) Найдем погрешность в геометрических размерах верхних обкладок конденсатора да:
Где: Дh/h=0,1.
ТКЕ=2•10-4 оС -1
ДT=100 оС - перепад температур.
дa= 0.15 - 0.1 - 100•2•10-4=0.03
4) Найдем максимальную удельную емкость, которая обеспечивает требуемую величину да:
(5.4)
Где: Кф=1 - коэффициент формы.
= 11.2510-4 Ф/м2
5) Значение Со = 3.4510-4 Ф/м2
Емкость С0 определяет геометрические размеры конденсатора.
6) Найдем площадь конденсатора АВ.О. по формуле:
Где: Ккр - коэффициент, учитывающий краевой эффект, равен 1.
АВ.О.=5.79710-8 м2
7) Рассчитаем длину верхней обкладки LВ.О.:
LВ.О. = 2.41•10-4 м.
8) Длина нижней обкладки LН.О.:
LН.О. = 2.45•10-4 м.
9) Длина диэлектрика:
LД=2.49•10-4 м
Размеры остальных конденсаторов (С2-С5) были рассчитаны аналогично.
4.2 Расчет геометрических размеров резисторов
При проектировании усилителя, получили следующие значения резисторов: R1= R2= R3= R6=100 Ом; R4=R5=1 Ом; R7=70 Ом.
Материал для резисторов - хром (Cr) с Rs=150 Ом/?. Материал контактов - золото-германий (Au-Ge);
Проведем расчет поверхностного сопротивления N и N+ областей (Rn и Rn+)
(5.9)
где N - концентрация носителей в n-слое (N=1024 м-3);
q - заряд электрона (q=1,610-19 Кл);
м - подвижность носителей в n и n+ слоях (м=0,45);
an - толщина эпитаксиального n-слоя (an=0,1 мкм).
(5.10)
где N+ - концентрация носителей в n+-слое (N+=1025 м-3);
an+ - толщина эпитаксиального n+-слоя (an+=0,2 мкм).
Важным параметром резистора, во многом определяющим его характеристики, является
(5.11)
где bэфф.0 - минимальная эффективная ширина, определяемая технологическими ограничениями;
bэфф.Р -минимальная эффективная ширина, определяемая допустимой удельной рассеиваемой мощностью (Р0); bэффТ -минимальная эффективная ширина, обеспечивающая заданную точность изготовления.
Примем bэфф.0=10 мкм, Д bТ =0.2 мкм. Погрешность в номиналах поверхностного сопротивления примем равной, сопротивления.
Значение bэфф.Р находится из выражения для допустимой мощности (Р), рассеиваемая резистором, которая должна удовлетворять неравенству
(5.12)
где Р0 ? 5 Вт/мм2 - допустимая удельная мощность.
Отсюда следует, что
(5.13)
где Rs -поверхностное сопротивление.
Рассчитаем геометрические размеры резистора R1=100 Ом.
1) Рассчитаем мощность, рассеиваемую на резисторе R1:
, (5.14)
где Up1 - рабочее напряжение.
Р1=(1.929•10-6)2/100=3.72•10-14 Вт
2) Найдем минимальную эффективную ширину, по формуле (4.13):
3) Определим bТ :
, (5.15)
Где: ДbT=0,2•10-6м.
дR - погрешность в номиналах сопротивлений.
дRs - погрешность в номинале поверхностного сопротивления.
bТ = (2•0.2•10-6)/0.2-0.1 = 4•10-6 м
4) Выберем максимальную ширину из трех возможных bmax1= bэфф0 и рассчитаем длину резистора:
(5.16)
bmax1=10•10-6 м
L1 = 100•10•10-6 / 150 = 6.67•10-6 м.
5) Рассчитаем коэффициент формы:
, (5.17)
Кф1 = 100/150 = 0,67
Воспользовавшись соотношениями (5.13 - 5.17) рассчитаем геометрические размеры всех остальных резисторов.
Резисторы R4 и R5 были рассчитаны с учетом поверхностного сопротивления n+-слоя Rn+.
5. Разработка топологии кристалла
Наиболее важной стадией проектирования полупроводниковых ИМС является трансформация их электрической схемы в топологическую. Главное требование при разработке топологии - максимальная плотность упаковки элементов при минимальном количестве пересечений межэлементных соединений. При этом обеспечивается оптимальное использование площади кристалла при выполнении всех конструктивных и технологических требований и ограничений
Разработку топологии можно разделить на ряд этапов: получение исходных данных; расчет геометрических размеров активных и пассивных элементов; разработка эскиза топологии; разработка предварительных вариантов топологии; выбор окончательного варианта топологии и его оптимизация. [2]
6. Разработка технологии изготовления кристалла
Кристалл выполняем на пластине ni - n - n+ - GaAs
6.1 Технология очистки поверхности кристалла
1. На начальном этапе очистки производится так называемое обезжиривание поверхности - удаления жиров, масел, восков, смол. При этом в качестве растворителей могут использоваться углеводороды, их смеси, спирты, эфиры, амины, кетоны, хлорорганические соединения и др.
2. Органические примеси с поверхности GaAs обычно удаляются в перекисно-аммиачном растворе (Н2О2 : NН4ОН : Н2О = 1 : 1 : 3) с последующей гидродинамической отмывкой поверхности. Перекись водорода Н2О2 обеспечивает окисляющее разложение органических примесей, гидроксид аммония NН4ОН образует комплексные соединения с металлами, что облегчает их удаление с поверхности.
3. Для отмывки пластин используют особо чистую воду: дистиллированную и деионизованную (ионообменную). Степень очистки воды контролируют по ее удельному электросопротивлению. Удельное сопротивление дистиллированной воды составляет от 100 до 200 кОмсм, бидистиллированной - от 0,5 до 10 МОмсм, деионизованной - до 20 МОмсм.
4. Для очистки от органических частиц деионизованная вода фильтруется мембранными фильтрами из тонких пленок нитроцеллюлозы, нейлона и др. материалов, обеспечивающих размеры отверстий от долей до нескольких микрометров.
5. Очищенная поверхность пластин должна быть предохранена от последующих загрязнений. Для этого используют несколько приемов: моментальную передачу очищенных пластин в условиях чистой окружающей среды на следующую технологическую операцию; хранение очищенных пластин в герметичной таре, заполненной чистым инертным газом; защиту поверхности кремниевых пластин специальными технологическими пленками, например покрытие их специальным лаком.
6.2 Травление n+ слоя
1. Подготовка пластины.
2. Нанесение позитивного фоторезиста ФП-РМ-7 на основе резольной и новолачной смол, методом полива.
3. Сушка фоторезиста при температуре 100 єС.
4. Совмещение и экспонирование методом проецирования (Фотошаблон 1).
5. Проявление в растворе тринатрийфосфата Nа3РO4.
6. Задубливание фоторезиста при температуре 130 єС в несколько этапов, с постепенным повышением температуры до 200 єС.
7. Травление потоком химически активных, но нейтральных частиц. К таким частицам относятся свободные радикалы и некоторые короткоживущие молекулярные комплексы, которые возникают в плазме соответствующих газов.
8. Удаление фоторезиста обработкой в горячей (70 - 80 єС) смеси деметилформамида и моноэтаноламина.
6.3 Травление n слоя
1. Нанесение позитивного фоторезиста ФП-РМ-7 на основе резольной и новолачной смол, методом центрифугирования.
2. Сушка фоторезиста при температуре 100 єС.
3. Совмещение и экспонирование методом проецирования (фотошаблон 2).
4. Проявление в растворе тринатрийфосфата Nа3РO4.
5. Задубливание фоторезиста при температуре 130 єС в несколько этапов, с постепенным повышением температуры до 200 єС.
6. Травление потоком химически активных, но нейтральных частиц. К таким частицам относятся свободные радикалы и некоторые короткоживущие молекулярные комплексы, которые возникают в плазме соответствующих газов.
7. Удаление фоторезиста обработкой в горячей (70 - 80 єС) смеси деметилформамида и моноэтаноламина.
6.4 Изготовление резисторов
1. Нанесение позитивного фоторезиста ФП-РМ-7 на основе резольной и новолачной смол, методом полива.
2. Сушка фоторезиста при температуре 100 єС.
3. Совмещение и экспонирование методом проецирования (Фотошаблон 3).
4. Проявление в растворе тринатрийфосфата Nа3РO4.
5. Задубливание фоторезиста при температуре 130 єС в несколько этапов, с постепенным повышением температуры до 200 єС.
6. Нанесение слоя материала резисторов хрома методом катодного осаждения.
7. Удаление фоторезиста обработкой в горячей (70 - 80 єС) смеси деметилформамида и моноэтаноламина.
6.5 Нанесение нижней обкладки конденсаторов
1. Нанесение позитивного фоторезиста ФП-РМ-7 на основе резольной и новолачной смол, методом центрифугирования.
2. Сушка фоторезиста при температуре 100 єС.
3. Совмещение и экспонирование методом проецирования (Фотошаблон 4).
4. Проявление в растворе тринатрийфосфата Nа3РO4.
5. Задубливание фоторезиста при температуре 130 єС в несколько этапов, с постепенным повышением температуры до 200 єС.
6. Напыление нижней обкладки конденсаторов Al методом плазмохимического осаждения.
7. Удаление фоторезиста обработкой в горячей (70 - 80 єС) смеси деметилформамида и моноэтаноламина.
6.6 Формирование лунок под затвор
1. Нанесение позитивного фоторезиста ФП-РМ-7 на основе резольной и новолачной смол, методом полива.
2. Сушка фоторезиста при температуре 100 єС.
3. Совмещение и экспонирование методом проецирования (Фотошаблон 5).
4. Проявление в растворе тринатрийфосфата Nа3РO4.
5. Задубливание фоторезиста при температуре 130 єС в несколько этапов, с постепенным повышением температуры до 200 єС.
6. Травление потоком химически активных, но нейтральных частиц. К таким частицам относятся свободные радикалы и некоторые короткоживущие молекулярные комплексы, которые возникают в плазме соответствующих газов.
7. Напылением в вакууме наносим на затворы Ta - Au.
8. Удаление фоторезиста обработкой в горячей (70-80 єС) смеси деметилформамида и моноэтаноламина.
6.7 Омические контакты
1. Нанесение позитивного фоторезиста ФП-РМ-7 на основе резольной и новолачной смол, методом центрифугирования.
2. Сушка фоторезиста при температуре 100 єС.
3. Совмещение и экспонирование методом проецирования (Фотошаблон 6).
4. Проявление в растворе тринатрийфосфата Nа3РO4.
5. Задубливание фоторезиста при температуре 130 єС в несколько этапов, с постепенным повышением температуры до 200 єС.
6. Наносят слой Au методом ионно-плазменного осаждения, этот слой и будет являться омическими контактами.
7. Удаление фоторезиста обработкой в горячей (70-80 єС) смеси деметилформамида и моноэтаноламина.
8. Вплавление контактов.
6.8 Нанесение диэлектрика SiO2
В качестве исходного материала для изготовления защитной диэлектрической пленки для GaAs использован SiO2. Наносится диэлектрик методом ионно-лучевого осаждения, при температуре Т=300 С в течении 180 секунд (скорость осаждения 0.8 мкм/мин)., после происходит вскрытие окон диэлектрика для контактов, методом обратной фотолитографии (фотошаблон 7).
6.9 Первая металлизация
1 Нанесение позитивного фоторезиста ФП-РМ-7 на основе резольной и новолачной смол, методом полива.
2 Сушка фоторезиста при температуре 100 С.
3 Совмещение и экспонирование методом проецирования (Фотошаблон 8).
4 Проявление в растворе тринатрийфосфата Nа3РO4.
5 Задубливание фоторезиста при температуре 130 С в несколько этапов, с постепенным повышением температуры до 200 С.
6 Напыления первого слоя металлизации методом плазмохимического осаждения.
7 Удаление фоторезиста обработкой в горячей (70 - 80 єС) смеси деметилформамида и моноэтаноламина.
6.10 Нанесение диэлектрика SiO2
В качестве материала для изготовления защитной диэлектрической пленки используем SiO2. Наносится диэлектрик методом ионно-лучевого осаждения при температуре 300 С в течение 180 секунд (скорость осаждения 0.8 мкм/мин).
6.11 Вторая металлизация
1. Нанесение позитивного фоторезиста ФП-РМ-7 на основе резольной и новолачной смол, методом центрифугирования.
2. Сушка фоторезиста при температуре 100 С.
3. Совмещение и экспонирование методом проецирования (Фотошаблон 9).
4. Проявление в растворе тринатрийфосфата Nа3РO4.
5. Задубливание фоторезиста при температуре 130 С в несколько этапов, с постепенным повышением температуры до 200 С.
6. Напыление второго слоя металлизации Au методом плазмохимического осаждения.
7. Удаление фоторезиста обработкой в горячей (70 - 80 єС) смеси деметилформамида и моноэтаноламина.
6.12 Нанесение диэлектрика Al2O3
Материал диэлектрика Al2O3. Нанесение методом плазмохимического осаждения при температуре 300 С в течение 100 секунд (Скорость осаждения 1мкм/мин, толщина диэлектрика 0,1 мкм) (Фотошаблон 9).
Кристалл выполняется на пластине ni-n-n+ - GaAs. После того как исходную пластину химически обработали, стравливают n+ слой для формированя стоков, истоков, омических контактов и резистора R3. С помощью второго шаблона стравливают n слой для получения остальных резисторов в этом слое.
Для изоляции активных областей и получения слоя диэлектрика в конденсаторах наносим слой SiO2 толщиной 0,05 мкм. Этот процесс происходит с применением шаблона.
Защитный рельеф в слое SiO2 позволяет травить канавки в GaAs до достижения толщины активной области под затвором, обеспечивающей необходимое напряжение перекрытия канала.
Затворы ПТШ формируются методом обратной фотолитографии. Напылению материала затвора (слой Ta-Au толщиной 1.2 мкм) предшествует травление канавок в GaAs (до достижения толщины активной области под затвором, обеспечивающей необходимое напряжение перекрытия канала). Одновременно с напылением в канавки, материал затвора осаждается на контактные площадки и проводники межэлементных соединений (первый слой металлизации (рисунок П6)). После этого производится отжиг структуры в среде азота при температуре 350 С в течение 5 минут.
Для создания второго слоя металлизации (соединения истоковых контактов и др.), сначала на всю поверхность пластины наносится SiO2. После вскрытия окон над контактами напыляется слой V-Au, с помощью фоторезиста вскрываются окна над контактными площадками и проводниками межсоединений (рисунок П8). В окна осаждается слой золота толщиной 1.2 мкм и фоторезист удаляется.
Заключение
В ходе данной работы были освоены навыки в проектировании ИМС на примере малошумящего интегрального усилителя, спроектирован усилитель, обеспечивающий выполнение характеристик, описанных в задании. Усилитель обеспечивает усиление более чем на 25 дБ в полосе частот от 1 ГГц до 3 ГГц. Было произведено исследование влияние длины затвора на коэффициент шума и другие характеристики ПТШ. Так же в ходе работы была разработана технология изготовления интегральной микросхемы и снабжена фотолитографическими шаблонами. При проектировании малошумящего усилителя были изучены приемы схемотехнического проектирования в программе PSpice.
Крпри написании работы были использованы следующие программные продукты: OpenOffice.org Writer
Список используемой литературы
1. Романовский М.Н. Проектирование интегральных микросхем на арсениде галлия. Учебное пособие. - Томск: ТУСУР - 37с
2. Романовский М.Н., Нефедцев Е.В. Проектирование интегральных схем на арсениде галлия. Руководство к практическим занятиям по дисциплине Интегральные устройства радиоэлектроники. - Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2007. - 77 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка усилителя в однокристальном исполнении. Использование полевых транзисторов в качестве активных элементов. Обеспечение минимизации дифференциального коэффициента шума в полосе рабочих частот. Влияние входного сопротивления на коэффициент шума.
контрольная работа [472,7 K], добавлен 24.05.2015Проектирование малошумящего полевого транзистора с затвором Шоттки. Расчет геометрических размеров конденсаторов и резисторов. Разработка технологии изготовления кристалла. Создание защитного слоя диэлектрика, проводящих дорожек и контактных площадок.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 19.01.2016Шумовые характеристики СВЧ-устройств. Малошумящий усилитель, применяемый для уменьшения шума и повышения чувствительности конвертора. Основные требования к малошумящему усилителю. Работа усилителей, собранных на арсенид-галиевых полевых транзисторах.
реферат [25,0 K], добавлен 01.04.2011Выбор варианта построения структурной схемы и его техническое обоснование. Описание принципиальной схемы усилителя низких частот. Расчет выходного и дифференциального, предоконечного каскада. Принципы моделирования в программной среде CircuitMake.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 31.01.2016Изучение предназначения усилителя звуковых частот, усилителя низких частот или усилителя мощности звуковой частоты - прибора для усиления электрических колебаний, соответствующих слышимому человеком звуковому диапазону частот (обычно от 6 до 20000 Гц).
реферат [4,6 M], добавлен 27.10.2010Анализ схемотехнической реализации усилителя. Формирование математической модели параметрического синтеза усилителя. Характеристики коэффициента передачи напряжения. Исследование влияния на частотные характеристики варьируемых параметров усилителя.
курсовая работа [358,3 K], добавлен 16.09.2017Электрическая принципиальная схема усилителя мощности звуковой частоты. Разработка технологического процесса монтажа усилителя и технологический процесс монтажа печатного узла, оборудование, инструменты и приспособления. Охрана труда на рабочем месте.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 11.09.2011Основные особенности групповых усилителей. Принципиальная схема усилителя. Расчет рабочих частот. Выбор и обоснование схемы выходного каскада усилителя (ВКУ). Выбор режима работы транзистора ВКУ. Расчет стабилизации режима работы транзистора ВКУ.
курсовая работа [582,6 K], добавлен 28.01.2015Особенности проектирования малошумящего полевого транзистора с затвором Шоттки, определение толщины его обедненной области, значения порогового напряжения перекрытия канала и геометрических размеров. Разработка конструкции и топологии кристалла.
курсовая работа [748,2 K], добавлен 22.08.2013Разработка структурной схемы свип-генератора. Схема генератора качающейся частоты. Основные характеристики и параметры усилителей. Нелинейные искажения усилителя. Входное и выходное напряжения. Расчёт коэффициента усиления по мощности усилителя.
курсовая работа [456,4 K], добавлен 28.12.2014Принципиальная схема бестрансформаторного усилителя мощности звуковых частот - УМЗЧ. Расчеты: выходного каскада УМЗЧ, предоконечного каскада УМЗЧ, каскада предварительного усилителя, цепи отрицательной обратной связи, разделительных конденсаторов.
курсовая работа [333,7 K], добавлен 11.02.2008Выбор и анализ структурной схемы усилителя постоянного тока. Расчет дифференциального каскада усилителя, определение величины напряжения питания. Выбор транзисторов, расчет номинала резисторов. Коэффициент усиления конечного и дифференциального каскадов.
курсовая работа [197,2 K], добавлен 12.01.2015Разработка структурной и принципиальной схемы. Анализ и расчет фильтра низких частот, режекторного фильтра и предварительного усилителя (неинвертирующего). Расчет усилителя мощности и блока питания (трансформатора и стабилизатора). Интерфейсная часть.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.12.2012Методика разработки электронных устройств. Исследование основных принципов построения усилительных каскадов. Выбор и расчет электронного транзисторного усилителя с полосой рабочих частот 300Гц – 50кГц. Проведение макетирования и испытания усилителя.
курсовая работа [690,5 K], добавлен 22.01.2013Выбор операционного усилителя, расчет его основных параметров для входного и выходного каскада. Вычисление каскадов усилителя, смещения нуля, коэффициента гармоник и частотных искажений. Моделирование усилителя с помощью Electronics Workbench 5.12.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 04.10.2014Физические параметры комплексного коэффициента усилителя с обратной связью. Характеристика отрицательной и положительной обратной связи её влияние на частотные и переходные параметры усилителя. Резистивно-емкостный каскад дифференциального усилителя.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 13.02.2015Исследование работы интегрального усилителя в различных режимах. Подключение усилителя как повторителя. Измерение входящего и выходящего напряжения. Определение частоты пропускания усилителя. Анализ способов получения большого усиления на высокой частоте.
лабораторная работа [81,5 K], добавлен 18.06.2015Состав и анализ принципа работы схемы усилителя низких частот, ее основные элементы и внутренние взаимодействия. Расчет параметров транзисторов. Определение коэффициента усиления в программе Electronic Work Bench 5.12, входного и выходного сопротивлений.
курсовая работа [748,3 K], добавлен 20.06.2012Работа радиолокационных станций в условиях помех и действия малоразмерных целей. Расчет параметров входного устройства транзисторного усилителя. Расчет функции передачи и элементов согласующей цепи. Синтез схемы входного устройств малошумящего усилителя.
дипломная работа [8,6 M], добавлен 04.12.2013Характеристики операционного, инвертирующего и неинвертирующего усилителя. Оценка величин среднего входного тока и разности входных токов операционного усилителя. Измерение коэффициента усиления неинвертирующего усилителя на операционный усилитель.
методичка [760,8 K], добавлен 26.01.2009
