Транзисторы типа n-p-n

Биполярные транзисторы типа n-p-n являются основными схемными элементами полупроводниковых ИМС. Наибольшее распространение получили транзисторы, имеющие вертикальную структуру, в которой все выводы от областей транзистора расположены в одной плоскости на поверхности подложки (рис. 6.8). Такая структура называется планарной. Структура состоит из эмиттерной (1), базовой (2) и коллекторной (3) областей. Под коллекторной областью расположен скрытый n⁺-слой (4). От внешних воздействий структура защищена оксидным слоем Si0₂ (5), в котором имеются окна (6) для присоединения металлических выводов (7) к соответствующим областям структуры. Типичные параметры слоев транзистора приведены в табл. 6.1.

Аналоговые интегральные микросхемы

Аналоговые интегральные микросхемы предназначены для преобразования электрических сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции. В самом общем смысле под сигналом понимают некоторое физическое явление, несущее информацию о каком-либо событии. В радиоэлектронике сигналы, как правило, представлены в виде электрических колебаний, параметры которых (амплитуда, частота, фаза тока или напряжения) однозначно связаны с каким-либо параметром конкретного физического процесса (громкостью речи или музыки, яркостью отдельных точек изображения и т. д.).

К числу наиболее часто применяемых функциональных преобразований аналоговых сигналов относится усиление электрических колебаний, в результате которого на выходе устройства, называемого усилителем, получают колебания, мощность которых превышает мощность, подводимую к входу усилителя. Усиление происходит за счет того, что схема усилителя содержит источник энергии, обычно называемый источником питания, и активный усилительный элемент, обычно транзистор, с помощью которого энергия источника питания преобразуется в энергию электрических колебаний необходимой мощности. Помимо усиления электрических колебаний аналоговые интегральные микросхемы применяют для перемножения аналоговых сигналов, изменения их спектрального состава и т. д.

Схемотехника аналоговых интегральных микросхем характеризуется рядом особенностей:

для повышения коэффициента усиления напряжения широко применяют каскады с динамической нагрузкой и составные транзисторы;
для стабилизации режима работы широко применяют обратные связи и генераторы стабильного тока;
а в аналоговых интегральных микросхемах избегают применения разделительных конденсаторов и катушек индуктивности; при необходимости используют дополнительные внешние дискретные компоненты;
для обеспечения необходимого режима работы по постоянному току применяют схемы сдвига потенциала;
во многих случаях аналоговые интегральные микросхемы питаются от двухполярных источников питания с заземленной средней точкой.

В отличие от дискретных схем аналоговые интегральные микросхемы позволяют добиться более точной обработки аналоговых сигналов, так как все элементы создаются в едином технологическом процессе, и появляется возможность осуществить схемотехнические решения, которые трудно реализуемы на дискретных компонентах. Аналоговые интегральные микросхемы обладают схемотехнической избыточностью, делающей их универсальными.