Найти

Результаты поиска

• ОСОБЕННОСТИ СХЕМОТЕХНИКИ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ НА КОМПЛЕМЕНТАРНЫХ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ С УПРАВЛЯЮЩИМ PN-ПЕРЕХОДОМ

  Н.Н. Прокопенко , В.Е. Чумаков , А.В. Бугакова , А.Е. Титов

  126-135

  2025-08-01

  Аннотация ▼

  Систематическая составляющая напряжения смещения нуля (Uсм) двухкаскадных
  BJT и CMOS операционных усилителей (ОУ) с классической архитектурой существенно
  зависит от численных значений (отличия от единицы) коэффициента передачи по току
  (Ki≈1) применяемых токовых зеркал (ТЗ). На данный параметр ТЗ оказывает также влия-
  ние напряжения Эрли их доминирующих активных компонентов. Поэтому, токовые JFET
  зеркала являются сегодня слабым звеном в современной JFET аналоговой схемотехнике и
  их нецелесообразно применять в структуре JFET ОУ. В статье поставлена и решена зада-
  ча об условиях исключения ТЗ в ОУ на основе полевых транзисторов с управляющим pn-
  переходом для случая, когда необходимо получить малое значение Uсм. Предлагаются вари-
  анты практических схем входных (ВК) и промежуточных (ПК) каскадов микроэлектрон-
  ных операционных усилителей на комплементарных полевых транзисторах с управляющим
  pn-переходом (CJFET). Их основная особенность – отсутствие токового зеркала, которое
  при реализации на CJFET отрицательно влияет на основные параметры ОУ по система-
  тической составляющей напряжения смещения нуля, коэффициентам ослабления входного
  синфазного сигнала и подавления помех по шинам питания. В этой связи перспективны
  схемы ВК и ПК, которые не используют данный CJFET функциональный узел. Приведены
  схемы операционных усилители на основе разработанных ВК с разомкнутым коэффициен-
  том усиления более 80 дБ и систематической составляющей напряжения смещения нуля в пределах 300мкВ при малом токопотреблении в статическом режиме. Актуальность вы-
  полненных исследований заключается в необходимости развития теории проектирования
  высокоточных JFET и CJFET IP-модулей для применения в структурах малошумящих ана-
  логовых интерфейсов датчиков различных физических величин, в том числе работающих в
  тяжелых условиях эксплуатации (воздействие низких температур и радиации). Предла-
  гаемые схемы могут быть реализованы на широкозонных полупроводников (SiC JFET,
  GaN JFET или GaAs JFET).

• СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ АНАЛОГОВЫХ МИКРОСХЕМ НА GAN И GAAS ТРАНЗИСТОРАХ

  А.В. Бугакова , Н.Н. Прокопенко , Д.В. Клейменкин , О.В. Дворников , В.А. Чеховский

  2024-05-28

  Аннотация ▼

  Высокотемпературные интегральные микросхемы (ИМС), сохраняющие работоспособ-
  ность при температуре более 150°С, требуются во многих областях промышленности, например,
  в аэрокосмическом, авиационном и автомобильном приборостроении, нефтехимической промыш-
  ленности, электроэнергетике, электронике военного назначения. В настоящее время зарубежные
  предприятия серийно выпускают несколько высокотемпературных аналоговых и аналого-
  цифровых ИМС на основе кремниевых КМОП КНИ структур – ADS1278-HT, ADS1282-HT,
  ADS8320-HT, INA129-HT, INA333-HT, OPA2333-HT и др. В Российской Федерации также разра-
  ботаны высокотемпературные кремниевые операционные усилители и АЦП. Однако максималь-
  ная рабочая температура таких изделий не превышает 200°С из-за наличия ограничений кремние-
  вых технологий. По указанной причине в качестве полупроводников, предназначенных для высоко-
  температурных ИМС, чаще всего рассматриваются широкозонные, такие как карбид кремния
  (SiC), нитрид (GaN) и арсенид галлия (GaAs), которые обеспечивают ряд характеристик, необхо-
  димых для высокотемпературных применений: широкую запрещенную зону, высокую скорость
  насыщения носителей заряда и низкую концентрацию собственных носителей заряда. В статье представлен аналитический обзор проблем разработки высокотемпературных GaN и GaAs мик-
  росхем. Рассмотрены особенности вольтамперных характеристик GaN и GaAs полевых транзи-
  сторов, работающих в режиме обеднения и обогащения, электрические схемы типовых аналого-
  вых устройств (зарядочувствительных и операционных усилителей, компараторов, повторителей
  тока) и цифровых вентилей. Сделан вывод о том, что схемотехнический синтез GaAs аналоговых
  микросхем целесообразно выполнять на полевых транзисторах с каналом n-типа, работающих в
  режиме обеднения, и p-n-p гетероструктурных биполярных транзисторах. Приведены примеры
  таких схем. Актуальность вышеназванных исследований связана с проблемами импортозамеще-
  ния микросхем на широкозонных полупроводниках (GaN, GaAs), обеспечивающих широкий диапазон
  рабочих температур (свыше +150°С).

• ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ АНАЛОГОВЫХ МИКРОСХЕМ НА ШИКОРОЗОННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ (ОБЗОР)

  А.В. Бугакова , Д.В. Кузнецов , В. Е. Чумаков , Д. В. Клейменкин , М. А. Сергеенко

  2023-10-23

  Аннотация ▼

  Представлен аналитический обзор перспективных технологических процессов для
  высокотемпературных аналоговых микросхем, востребованных в космическом, авиацион-
  ном и автомобильном приборостроении, нефтехимической промышленности, электроэнер-
  гетики, электроники военного назначения, медицине и др. Рассмотрены проблемы проек-
  тирования микросхем данного класса на широкозонных полупроводниках (карбид-кремний
  (SiC), нитрид-галлий (GaN), арсенид-галлий (GaAs)), обеспечивающих широкий диапазон
  рабочих температур (-200°С…+500°С). В настоящее время «слаботочная» схемотехника
  на SiC, GaN, GaAs шикорозонных полупроводниках для работы при высоких температурах
  крайне не развита, что не позволяет проектировать аналоговые изделия нового поколения
  в интересах российских предприятий. Сегодня многие актуальные вопросы SiC, GaN, GaAs
  высокотемпературной схемотехники и динамики не решены. Необходимы исследования
  конструктивно-технологических решений, а также отвода тепла. В этой связи в статье
  проведен анализ проблем проектирования микросхем данных классов. При этом следует
  учитывать ограничения технологических процессов, которые, во многих случаях, позволя-
  ют создавать только однотипные активные элементы, что затрудняет построение мик-
  росхем. Актуальность вышеназванных исследований связана с проблемами импортозаме-
  щения в условиях санкций, когда закупка электронной компонентной базы ответственного
  применения у зарубежных фирм становится недоступной. Нужны российские рекоменда-
  ции по разработки правил проектирования аналоговых интерфейсных микросхем (операци-
  онных и мультидифференциальных операционных усилителей, трансимпедансных и заря-
  дочувствительных усилителей, компенсационных стабилизаторов напряжения и буферных
  усилителей, токовых конвейеров и т.п.) под задачи обработки сигналов датчиков физиче-
  ских величин в диапазоне высоких температур (+150°С … +500°С).