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).

• 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).

• СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДВУХ- И ОДНОКАСКАДНЫХ BJT-JFET ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

  О.В. Дворников , В. А. Чеховский , А.В. Кунц , Н. Н. Прокопенко , В.Е. Чумаков

  2023-10-23

  Аннотация ▼

  Рассмотрены операционные усилители с разным количеством усилительных каска-
  дов, реализованные на комплементарных биполярных транзисторах и входных полевых
  транзисторах, с управляющим p-n-переходом. Для элементов базового матричного кри-
  сталла МН2ХА031 приведены оригинальные электрические схемы трех вариантов усили-
  телей (OAmp11.3, OAmp12, OAmp14), содержащих одинаковый блок смещения статическо-
  го режима и выходной каскад. Схема OApm11.3 содержит входной дифференциальный
  каскад в виде «перегнутого» каскода на p-JFET и промежуточный усилительный каскад на
  биполярных транзисторах. Операционный усилитель OAmp12 включает входной сдвоенный
  истоковый повторитель на p-JFET и «перегнутый» каскод на комплементарных биполяр-
  ных транзисторах. Схема ОAmp14 реализована на основе сдвоенных истоковых повтори-
  телях на p-JFET и высокоточном преобразователе напряжение-ток на комплементарных
  биполярных транзисторах в промежуточных каскадах. Представленные электрические
  схемы характеризуются малым напряжением смещения нуля, сравнительно большим ко-
  эффициентом усиления по напряжению и могут использоваться для применения в аппара-
  туре специального и двойного назначения. При проектировании ОУ на базовом матричном
  кристалле МН2ХА031 проводился поиск компромиссного сочетания входного тока, уровня
  шумов и коэффициента усиления по напряжению, причем особое внимание уделялось выбо-
  ру режима работы входных JFET. Исследованы возможности создания схем с одним уси-
  лительным каскадом, которые обычно обеспечивают меньший уровень шумов, простую
  частотную коррекцию и большую полосу пропускания. Для адекватного сравнения разра-
  ботанных усилителей выполнено моделирование их статических и динамических парамет-
  ров при одинаковом рабочем режиме идентичных по назначению схемных элементов, что
  позволило сформулировать рекомендации по схемотехническому синтезу операционных
  усилителей в зависимости от требуемого сочетания параметров. При оптимизации ре-
  жима работы транзисторов «перегнутого» каскода с входными JFET были использованы
  рекомендации, заключающиеся в необходимости увеличения крутизны входных JFET тран-
  зисторов и падения напряжения на эмиттерных резисторах источников опорного тока.