Микроэлектроника интенсивно прсиикает но все сферы народною хозяйства оадиолюбительскую гфактику. Не только специалисты, но и радиолюбители 1бедк1ись в том, что .радиоэлектровиая аппаратура (РЭА) и простейшие устройства, созданные с применением интегральных микросхем (ИМС), обладают большой надежностью, малыми габаритами и массой.

Применение микросхем облегчает также расчет и проектирование функциональных узлов и блоков РЭА; расематривая микросхему как «черный ящик» с определенными свойствами, разработчику РЭА «ли радиолюбителю нет необходимое™ производить расчеты режимов элементов ИМС, достаточно подать иа нее устаиовлеииые технической документацией электрические режимы и он получит гарантированные на ШАС napaMeTpbi. поэтому интерес к микросхемам неизменно возрастает.

Задачей настоящей книги является познакомить радиолюбителей с техническими характеристиками наиболее популярных классов аналоговых микросхем. 1 акими классами, по мнению авторов, являются дифференциальные и операцн-оиные усилители, весьма универсальные в применении, а также усилители высокой, промежуточной и низкой частоты и стабилизаторы напряжения.

Для каждой микросхемы, помещенной в Справочнике, как правило, приведены конструкция корпуса, принципиальная схема, типовая схема включения, условия и предельно допустимые режимы эксплуатации, элсгрические параметры и графики зависимостей параметров от режимов и условий применения.

Необходимые для нормального функционирования ИМС внешние элементы приведены иа типовых схемах включения. 1иповая схема включения представляет собой один из вариантов применения схемы (как правило, основной д.чя дифференциальных усилителей, усилителей ВЧ, НЧ, ПЧ, стабилизаторов напряжения и неосновной для операционных усилителей, так как применение операционных усилителей без отрицательной обратной связи является частным случаем). Измерение электрических параметров микросхем производится при включении ее по типовой схеме в соответствии с ГОСТ 19799-74 «Микросхемы интегральные аналоговые. Методы измерения электрически?; параметров и определения характеристик».

Предельно допустимый редким эксплуатации, как правило, превышает режим ИМС, при котором измеряются ее параметры. При работе ИМС в предельно допустимом режиме не возникает необратимых фйзкческ.их изменений в схеме, но электрические параметры ИМС в .этом режиме документом на поставку НС нормируются. Типовое (среднее) значение параметра можно получить из графиков зависимостей электрических параметров от режимов применения. Превышение предельно допустимого режима может вызвать отказ микросхемы, уаадренную деградацию ее параметров или нарушение функннонирооания.

В таблицах на каждый тип ИМС приведены, за исключением оговоренных случаев, Нйихудш1!С значения электрических параметро!». для указанной температуры окружающей среды и электрического "режима измерения, например Kyir. Ю-* 150 j, .это значит, что все усилители данного типа будут иметь коэффициент усиления по напряжению более или равный 50 ООО.

В сгфавочнике для большинства ШЛС приведены типовые зависимости электрических, параметров от режимов применения и температуры окружающей среды. Зависимости электрических параметров от режимов 1(рл,менення, за исключением оговоренных случаев, приведены для нормальной (25° С) температуры окружающей среды. Режимы ИМС, при которых снимались графики, соответствуют режимам, указанным в таблицах электрических параметров для соответствующего параметра. При расчете функциональных узлов РЭА с применением микросхем необходимо пользоваться не типовыми значениями электрических параметров, а гарантированными из таблиц электрических параметров.

Применение микросхем!: в конкретной аппаратуре определяется степенью соответствия параметров микросхемы (электрических и эксплуатационных) тем требованиям, которые предъявляет к ней аппаратура.

Все замечания и предложения по улучшению справочника авторы просят направлять по адресу: 101000, Москва, Чистопрудный бул., издательство «Радио и связь», редакция Массовой радиобиблиотски.

Авторы/

Раздел первый

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

ОБ ИНТЕГРАЛЬНЫХ Л\ИКР0СХЕЛ1АХ

1-1. ТЕРМИНОЛОГИЯ

Микроэлектроника - область электроники, охватывающая проблемы исследования, конструирования, изготовления н применения микроэлсктронных изделий.

Микроэлектроннос изделие - элсктрониое устройство с высокой степенью интеграции.

Степень и т е г р а ц и и интегральной микросхемы - показатель степени сложности микросхемы, характеризуемый числом содержащихся в ней элементов и комноиентов.

Степень интеграции микросхемы определяется по формуле K - igN, где К- коэффициент, определяющий степень интеграции, округляемый до ближайшего большого цетого числа; N - число входящих в микросхему элеме.чтов и компонентов.

Интегральная микросхема - никроэлсктронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигнала и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов (или элементов и компонентов) и (или) кристаллов, которые с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рассматриваются как единое целое.

Элемент интегральной микросхемы - часть микросхемы, реализующая функцию какого-либо электрорадиоэлемента, которая выполнена нераздельно от KpncTa.Mjra или подложки и не может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации (к электрорадиоэлементам относятся транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы и др.).

Компонент интегральной м и к р о с .\-е м ы - часть микросхемы, реализующая функцию какого-либо электрорадиоэлемента, которая может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения. требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации.

Кристалл интегральной микросхемы - часть полупроводниковой пластины, в объеме и на поверхности которой сформированы элементы полупроводниковой микросхемы, межэлементные соединения и контактные площадки.

Полупроводниковая интегральная М,и кросхеМа - микросхема, все элементы и межэлементкые соединения которой выполнены в объе-не-и на поверхности полупроводника.

Пленочная интегральная микросхема (пленочная микросхема) - микросхема, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены в виде пленок.

Гибридная иктегральная микросхема (гибридная микросхема) - микросхема, содержащая, кроме элементов, компоненты и (или) кристаллы (одна из разновидностей - многокристальная ИМС).

Аналоговая интегральная м и к р о с х е м а - микросхема, предназначенная для преобразования н обработки сигналов, изменяющихся по зако-4

hy непрерывной функции [частный случай аналоговой ИМС микросхема с линейной характеристикой (линейная микросхема)].

Цифровая интегральная микросхема - микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции (одним из видов цифровых микросхем является логическая ИМС).

Корпус интегральной микросхемы - часть конструкции микросхемы, предназначенная для ее защиты от внешних воздействий и для соединения с внешними электрическими цепями посредством выводов.

Серия интегральных микросхем - совокупность типов микросхем, которые могут выполнять различные функции, имеют единое конструктивно-технологическое исполнение и предназначены для совместного применения.

1-2. ТЕХНОЛОГИЯ И КОНСТРУКЦИЯ

Современные микросхемы развиваются преимущественно по двум базовым конструктивно-технологическим разновидностям; полупроводниковые интегральные микросхемы и гибридные интегральные микросхемы.

Основой технологического процесса изготовления полупроводниковых микросхем является планарный процесс, обеспечивающий одновременное изготовление большого количества микросхем на одной пластине полупроводникового материала.

В кристалле полупроводника могут быть созданы активные структуры, эквивалентные как биполярным, так и полевым транзисторам. Разработана также технология изготовления в пределах одного кристалла и биполярных и полевых структур, что позволяет использовать положительные свойства и тех и других элементов.

Гибридные интегральные микросхемы изготавливаются в основном с при-.ченени.ем двух базовых технологических процессов: получения толстых пленок методом шелкографии;

получения тонких пленок методом термического вакуумного осаждения и др.

Микросхемы, изготовленные методом шелкографии, получили название толстопленочных, а изготовленные методами вакуумного напыления, ионно-плаз-мениого, реактивного распыления - тонкопленочных интегральных микросхем.

В виде пленок на подложке из диэлектрика создаются резисторы, конденсаторы, токоведущие дорожки, контактные площадки. Активные элементы (бескорпусные микросхемы, транзисторы, диоды) приклеиваются к подложке, а их выводы привариваются к соответствующим контактным площадкам.

Для защиты микросхем от внешних воздействий их помещают в герметизированные корпуса. Корпуса стандартизированы ГОСТ 17467-72, согласно которому они делятся на четыре типа, отличающиеся формой и расположением выводов (табл. 1-1).

Таблица 1-1

По габаритным и присоединительным размерам корпуса подразделяются на типоиоминалы, каждому из которых присваивается шифр, состоящий из обозначения типа корпуса (1, 2, 3 или 4) .«и двузначного числа (от 01 до 99), обозначающего номер типоразмера. Условное обозначение корпуса состоит из шифра типоразмера корпуса, числа, укаайгшающего количество выводов, и номера