Тема 1. Классификация интегральных микросхем

Литература: [3], c. 6 - 13;

[5], с. 214 - 237;

[9], с. 13 - 22;

[14], с. 148, 257.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое интегральная схема?

2. В чем состоят основные преимущества приборов, выполненных на ИС, по сравнению с приборами, выполненными на дискретных схемах?

3. Поясните смысл понятия «микроэлектроника».

4. Дайте классификацию ИС.

5. Какие сложности возникают при применении полупроводниковых ИС?

6. Что такое совмещенная ИС?

7. Как характеризуется функциональная сложность ИС?

8. Как характеризуют уровень технологии изготовления ИС?

9. Дайте определение понятия «биполярная ИС».

10. Дайте определение МДП ИС.

11. Что такое гибридная ИС?

12. Каким образом в ИС достигается высокая надежность?

13. Каковы особенности схемотехнических решений в микроэлектронике?

14. Что называют функциональной сложностью ИС?

15. Перечислите три главных аспекта развития микроэлектроники и покажите связь между ними.

16. В чем сущность группового метода производства?

17. Что достигается увеличением размера кристалла и пластины?

18. В чем заключаются недостатки планарной технологии?

Тема 2. Пассивные и активные элементы интегральных микросхем

Литература: [1], c. 70 - 98, 124 - 148.

[3], c. 64 - 114,

[5], с. 235 - 237, 243 - 264, 273 - 295 ,136 - 169, 177 - 205;

[9], с. 18 - 20;

[14], с. 148, 216 - 274.

Вопросы для самопроверки

1. Дайте определение элементам интегральных схем.

2. Какие основные методы изоляции элементов вы знаете?

3. В чем их принципиальные достоинства и недостатки?

4. В каком направлении продолжается прогресс в разработке методов изоляции элементов?

5. Нарисуйте конфигурацию и назовите характер и параметры распределения примесей в транзисторной n-р-n-структуре.

6. Почему пробивное напряжение коллекторного перехода n-р-n-транзистора больше эмиттерного?

7. Нарисуйте структуру интегрального n-р-n- (р-n-р)-транзистора и укажите на ней все паразитные параметры. Какими из этих параметров ограничивается время переключения интегральных транзисторов?

8. Какие разновидности интегральных биполярных транзисторов вы знаете?

9. Чем определяется проблематика создания сверхтонкой базы биполярных транзисторов?

10. Перечислите основные операции создания структур биполярных транзисторов.

11. Нарисуйте несколько вариантов диодного включения транзисторов.

12. Чем отличаются структуры полевого и МДП-транзисторов?

13. Нарисуйте структуру комплементарной пары МОП-транзисторов.

Тема 3. Гибридные интегральные микросхемы

Литература: [3], c. 54 - 60;

[5], с. 216;

[14], с. 148.

Вопросы для самопроверки

1. Конструктивные – технологические особенности.

2. Особенности и этапы проектирования.

3. Определение функциональной сложности.

Тема 4. Схемотехническая реализация основных логических функций

Литература: [3], c. 169;

[5], с. 243 - 264, 273 - 295;

[9], с. 282;

[14], с. 257.

Вопросы для самопроверки

1. Чем отличаются передаточные характеристики инвертирующих и неинвертирующих электронных схем?

2. Чем определяется остаточное напряжение простейшего ключа на биполярном транзисторе?

3. Сформулируйте критерий насыщения ключа на биполярном транзисторе и дайте определение степени насыщения.

4. Чем может быть обусловлено неравномерное распределение тока базы в параллельно соединенных ключевых транзисторах? Как достигается выравнивание базовых токов?

5. Может ли простейший ключ на биполярном транзисторе быть использован в качестве усилителя?

6. Какими параметрами определяется нагрузочная способность ключа? Почему необходим запас по нагрузочной способности?

7. Какими динамическими параметрами характеризуются переходные процессы в простейшем биполярном ключе?

8. Каково влияние барьерной и диффузионной емкостей коллекторного перехода на переходные процессы в простейшем биполярном ключе?

9. Объясните принцип работы ключа на биполярном транзисторе с барьером Шоттки.

10. Дайте сравнительную характеристику простейшего ключа на биполярном транзисторе и ключа с барьером Шоттки.

11. Как исключается насыщение транзисторов в переключателе тока? Чем обусловлено его высокое быстродействие?

12. Опишите принцип действия и основные характеристики МДП-транзисторного ключа с резистивной нагрузкой.

13. Почему МДП-транзисторный ключ с динамической нагрузкой предпочтительнее ключа с резистивной нагрузкой?

14. Опишите принцип работы и характеристики ключа на комплементарных МДП-транзисторах.

15. Чем обусловлена инерционность МДП-транзисторных ключей? Какова роль емкости затвор-сток в переходных процессах?

16. Какие параметры характеризуют помехоустойчивость ключей? Проанализируйте простейший биполярный и МДП-транзисторный ключи с точки зрения помехоустойчивости.

17. Объясните происхождение и принцип действия бистабильной ячейки.

18. Сколько последовательных инвертирующих ключевых ячеек должно быть в кольцевой цепочке, чтобы она имела два устойчивых состояния?

19. Как осуществляется установка состояния триггера? Существуют ли ограничения на комбинации сигналов установки?

10. Опишите принцип работы и назначение триггера Шмитта. Что такое порог срабатывания и порог отпускания?