я зовнішній частотозадающіх конденсатор). Іноді параметри цих пристроїв инициализируются користувачем. Відсутність якісних аналогових портів введення з точною деталлю перетворенням сигналів аналогових датчиків і сенсорних датчиків пов'язано з жорстким обмеженням на число аналогових компонентів кристала. Тут домінуючими чинниками залишаються споживана потужність і геометрія аналогового транзистора. У силу цих та інших не менш важливих для точності обчислення факторів практично завжди застосовується режим поділу часу перетворення і основного обчислення.
Кремнієво-Германієва (SiGe) БіКМОП технологія займає лідируючі позиції в області виготовлення НВІС для цифрової обробки сигналів, телекомунікаційних систем та багатьох інших важливих практичних додатків, що обумовлено простотою інтеграції в стандартний КМОП процес, щодо низькою вартістю виробництва, біль-шим відсотком виходу придатних і високим швидкодією приладів [86]. Найбільші компанії, такі як IBM, Daimler-Benz, Phillips, Hitachi, сьогодні розробляють і роблять інтегральні схеми, основним компонентом яких є швидкодіючі SiGe біполярні транзистори, з граничними частотами 100 ГГц. Так, компанією IBM було показано, що гранична частота SiGe біполярних транзисторів з гетеропереходом може досягати 210 ГГц. З розвитком технології Si1-xGex-сплавів з'явилася можливість створення швидкодіючих МОП транзисторів з SiGe/Si каналом, що в перспективі дозволить створювати на їх основі швидкодіючі КМОП мікропотужні схеми з граничними частотами 40-50 ГГц [6].
Важливу роль в сучасній мікроелектроніці грають високотемпературні силові елементи і перетворювачі на базі карбіду кремнію. Незважаючи на значні інвестиції в цьому напрямку федеральними урядами і компаніями ряду країн, очікуваного результату отримати не вдалося. Характерні для цього випадку зонні процеси призводять до недостатнього якості малосигнальних параметрів приладів. p> Результати вітчизняних і зарубіжних досліджень показують [8], що для створення високонадійних аналого-цифрових КМОП БІС, для випадків, коли потрібні підвищена радіаційна стійкість і температурна стабільність, вельми ефективно використання технології В«кремній на ізоляторіВ» (КНІ). Порівняно з традиційною КМОП технологією на об'ємному кремнії технологія КНС володіє цілим рядом важливих переваг.
Для цифрових КМОП схем ці переваги можна сформулювати наступним чином [8]:
- дуже хороша ізоляція елементів один від одного і дуже малі струми витоку;
- менша площа КМОП КНС елемента в порівнянні з елементом, виготовленим за В«об'ємноїВ» технології (за відсутності контакту до підкладки);
- менші ємності переходів, підвищені частоти роботи схем, менша споживана потужність.
Для аналого-цифрових КМОП схем КНС технологія забезпечує ряд додаткових переваг [8]:
- висока якість ізоляції цифрових і аналогових блоків у змішаних АЦ системах на кристалі;
- можливість створення на КНС підкладках високоякісних пасивних R, С, L-елементів;
- менші втрати змінної потужності в радіочастотному і СВЧ діапазонах;
- велика крутизна ВАХ приладів в області малих струмів в порівнянні з приладами, виконаними за В«Об'ємноїВ» технології. p> Використання технологією В«кремній на ізоляторіВ» дозволяє підвищити верхній діапазон робочих температур ІС до 200 В° С. p> субмікронний мікросхема блок кристал
3. Проблеми проектування мікросхем з низьковольтним харчуванням
Останні кілька років джерела живлення з напругою 5 В витісняються більш низьковольтними. Вимоги до зменшення розсіюваною потужності і зменшення числа батарей в таких додатках, як бездротові пристрої зв'язку і персональні комп'ютери, призвели до зниження напруги живлення в цифрових схемах до рівня 1,5 В. Ця тенденція була реалізована в сучасних SiGe транзисторах, які сконструйовані так, щоб забезпечити максимальну частоту зрізу (f1) в компромісі з напругою пробою (Uпр). Для кремнієвих транзисторів. Таким чином, малі розміри транзисторів, що забезпечують високі значення f1 (до 200 ГГц), призвели до зниження напруги живлення мікросхем.
Зменшення напруги живлення Еп в цифрових біполярних схемах призводить до появи нових проблем, і деякі з них стають особливо важливими при напрузі живлення менше 2 В. Принципова складність зменшення напруги Еп полягає в тому, що біполярний транзистор має фіксований напруга база-емітер Uбе, яке не скорочується лінійно зі зменшенням технологічних норм, так як
, (1)
де, Ік - струм колектора; Is - зворотний струм емітерного pn переходу. При цьому параметри транзистора і рівні струму чинять слабкий вплив на напругу Uбе. На практиці щільність струму в біполярному транзисторі (Ік/Is), змінюючи своє значення, також слабо впливає на напругу Uбе. Якщо у використовуваної технології Uбе = 0,8 В, то застосування 1,5 В джерела живлення призводить до того, що між В«ЗемлеюВ» і шиною Еп не може бути включено більше, ніж о...
