Найти

Результаты поиска

• СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЙ МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ КЛАССИЧЕСКИХ ВЫХОДНЫХ КАСКАДОВ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ BJT, JFET И CMOS ТЕХНОЛОГИЙ

  А.А. Жук , А.И. Гавлицкий , Н.Н. Прокопенко

  265-277

  2026-07-07

  Аннотация ▼

  Существенный недостаток классических выходных каскадов микроэлектронных операционных усилителей, которые сегодня реализуются на основе BJT (биполярных транзисторов),  CMOS (комплементарных металл-оксид-полупроводниковых транзисторов) или JFET (полевых транзисторов с управляющим p-n переходом), в том числе при их совместном использовании, состоит в том, что они характеризуются сравнительно малой скоростью нарастания выходного напряжения при воздействии импульсных входных сигналов большой амплитуды. Этот нежелательный эффект главным образом обусловлен наличием паразитных емкостей, применяемых в схеме источников опорного тока, и их выходных транзисторов. В статье рассматривается оригинальный и эффективный схемотехнический прием, обеспечивающий форсирование процесса перезаряда паразитных емкостей, который используется в выходных каскадах, реализуемых в многочисленных патентах ведущих микроэлектронных фирм мира. Введение в исходные схемы специальной дифференцирующей цепи коррекции переходного процесса, а также различные варианты ее практической реализации рассматриваются впервые. Схемотехника таких выходных каскадов защищена патентом Российской Федерации. Разработаны и исследованы четыре различные модификации буферных усилителей, которые ориентированы на применение в современных технологических процессах, которые реализованы на кремниевых BJT или CMOS транзисторах, а также на арсенид-галлиевых n-JFET и p-n-p биполярных транзисторах. Приводятся примеры компьютерного моделирования статических режимов, а также переходных процессов, которые наглядно демонстрируют значительное повышение максимальной скорости нарастания выходного напряжения (более чем на один-три порядка). Предлагаемые перспективные схемотехнические решения для GaAs транзисторов рекомендуются для практического применения в микроэлектронных устройствах, предназначенных для работы в условиях повышенных температур

• SIGЕ BICMOS ВЫХОДНЫЕ КАСКАДЫ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

  А.А. Жук , Д. В. Клейменкин , Н.Н. Прокопенко

  143-159

  2025-11-10

  Аннотация ▼

  Разработка и проектирование кремний-германиевых (SiGe) аналоговых функциональных узлов (операционных усилителей, выходных каскадов, и др.) является одной из актуальных задач в современной микроэлектронике. Применение совмещенного технологического процесса SiGe BiCMOS позволяет объединять в единой интегральной схеме преимущества комплементарных КМОП-транзисторов (низкое энергопотребление и высокая плотность интеграции) и биполярных транзисторов с гетеропереходом (HBT) n-p-n типа (способность работать на высоких частотах, низкое энергопотребление и, как следствие, малое собственное тепловыделение, большой коэффициент усиления, высокое быстродействие, повышенная надежность, относительно низкая стоимость). Для создания микромощной аналоговой компонентной базы, работающей при воздействии высоких температур (до + 250 градусов цельсия), необходима разработка специальных SiGe BiCMOS схемотехнических решений, учитывающих ограничения технологического процесса на использование определенных видов транзисторов. Исследуется 4 модификации буферных усилителей для применения в качестве выходных каскадов операционных усилителей, которые ориентированы на SiGe BiCMOS технологический процесс. Разработана программа каталогизации и визуализации рассмотренных схем, которые отличаются друг от друга величинами входных и выходных сопротивлений, статическим токопотреблением, схемотехникой цепей установления статического режима, максимальными амплитудами положительного и отрицательного выходных напряжений и т.п. Приведены примеры компьютерного моделирования статических режимов и амплитудных характеристик в среде проектирования электроники и микроэлектроники Cadence при двух температурах + 27 ^oC и + 250 ^oC. Предлагаемые схемотехнические решения рекомендуются для практического использования в микроэлектронных устройствах, работающих в условиях повышенных температур