Интегрирующая цепь - интегральный резистор

C R дифференцирующая цепь

Рассмотрим две последние схемы подробнее, т.к. они часто применяются в схемотехнике.

Дифференцирующая цепочка.

Ö(U_вых×U_вых^*)=

U_вых/U_вх На ВЧ U_вых» U_вх,

1 на НЧ U_вых Þ 0, т.е. получили фильтр высоких частот ВЧФ

w

Для синусоидального сигнала

R>> 1кОм.

Для импульсного сигнала диаграмма будет такая: U_вх

0

U_вых

U_вх U_вых 0

Интегрирующая цепочка. Линия задержки. Фильтр низких частот.

U_вых/U_вх 1

U_вх R_н U_вых

логарифм. масштаб

. при больших RС, U_вых<<U_вх Þ т.е. ток пропорционален U_вх, почти идеальный генератор.

Выход фильтра низких частот (ФНЧ) можно использовать как самостоятельный источник питания:

U_вх

участок линейной зависимости имеет 10%

t ошибку при1 0%изменении входного напряжения.

U_вых Z_вых» Z_С» 0 на высоких частотах.

Для U_вх в схеме ФНЧ нагрузка - R» 1 кОм плюс сопр-ние

t нагрузки - на низких частотах, на высоких –

только 1 кОм.

В качестве генератора тока используют резистор большого номинала.

Можно получить также аппроксимацию пилообразного сигнала.

Вернемся к резистору. Эквивалентная схема резистора представляет собой фильтр низких частот с постоянной времени =RC/2.

Время нарастания фронта от 0,1 до 0,9 амплитуды составляет 2,2, ширина полосы по уровню 3 дБ (частота сопряжения) , t=RC.

Частотная характеристика интегрального резистора с учетом его эквивалентной схемы фильтра низких частот:

U_вых/U_вх 1

0 w (логарифмический масштаб)

w_-3дБ = 1/RC

Точка -3 дБ находится на частоте f = 1/2pRC.

Высокочастотные параметры резисторов

Температурную зависимость номинала резистора характеризуют т.н. температурный коэффициент сопротивления (резистора) - ТКС (ТКР).

R = R⁰(1 + TKC ×DT), DT- диапазон температур, R⁰ - сопротивление при комнатной температуре.

Для самого распространенного типа ИР в сжатом базовом слое (пинч-резистор),

ТКС=2-5 мВ/град.

Конденсатор. В интегральных схемах используют два вида конденсаторов: на р-n-переходах и пленочные.

Все обратно-смещенные переходы обладают барьерной емкостью

-

удельная емкость равновесного р-n-перехода (~1фФ/мкм²), для перехода Б-Э эта величина может быть 50-1000 пФ/мм² в зависимости от концентрации областей. Напряжение пробоя p-n-перехода U_{проб.БЭ} » 7 В, U_{проб.БК} » 50 В соответственно.

Для пленочных конденсаторов -

R¯ C₁

n n⁺

С_0пл » 350 пФ/мм², d_ок =100нм

U_проб » 60 В p C_кп

Интегральные конденсаторы имеют не только паразитное

сопротивление, но и паразитную емкость, которая может иногда приводить к значительному ослаблению сигнала.

Для С = 50 пФ (L = W): R» 1 Ом,

А = 0,15 мм² = í 10 ИБТ

100 МДПТ.

Добротность Q| _{f =1 МГц} @ 3000, (=f/Df).

При использовании перехода Б-К паразитная емкость КП составляет примерно 90% основной, поэтому коэффициент передачи напряжения будет» 0,5.

Для МДП- конденсатора (в биполярной схеме) С₁/С_пар » 4, значит, коэффициент передачи напряжения» 0,8.

С_МДП почти не зависит от напряжения смещения, полярность любая (для ИБТ - только обратное смещение р-n- перехода.

Для синусоидального источника питания ток в конденсаторе опережает входное напряжение на 90⁰.

Индуктивность. Элемент, необходимый для получения магнитного поля, характеризуется большим числом витков, желательна 3-мерная структура. В планарном исполнении номиналы индуктивностей - единицы наноГенри при больших площадях и больших паразитных сопротивлениях, поэтому добротность Q весьма низкая.

U_L = LdI/dt.

В АИС индуктивности не используются, в некоторых применениях LC цепи заменяют на RC.

Для схем с обязательными индуктивностями (высокой и промежуточной частоты) используют гибридные катушки (навесные элементы). В гибридных СВЧ- схемах могут быть использованы тонкопленочные спирали.

Л Е К Ц И Я 3

АКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ АИС

Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 406; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!