Радиоэлектроника асослари муҳаррир — Қ. Азимов

3-28- расм. Тринисторнннг вольт-ампер характеристикаси.


У бошқариш токининг ортиши билан цайта улаш тўғри кучланиши кичрайишинн кўрсатади. I_y=I_о бўлганда, характерис­тика диоднинг тўгри ўтиш характеристика- сига айланади. I_о —яссиланиш токи деб аталади.
Бошқарувчи электрод сифатида базалардан қайси бири олинишига қараб бошқариш катод ёки анод бў- йнча деб икки турга бўлинади. Катод бўйича бошқа- ришда тиристорнинг катодга яқин Р₂— базаси, анод бўйича бошк.аришда эса, анодга яқин жойлашган п₁—базаси бошқарувчи электрод вазифасини бажаради. Иккала ҳолда ҳам тиристорнинг характеристикам деярли бир хил бўлади. Фақат, катод бўйича бошқаришда бошқарувчи электродга катодга нис­батан мусоат ток импульси берилса, анод бўйича бошқаришда—анодга нис­батан манфий тол импульси таъсир эттирилади.
Тиристорларнинг схемада белгиланиши 3.29- расмда кўрсатилган.

3.29-расм. Тиристорнинг схемада белгиланиши: а—дииистор, б—катод бўйича, в — анод бўйича Сошқарн- лувчн тринисторлар.


3.12. Микросхемалар ҳақида маълумот


Радиоэлектрон қурилмалар жуда кўп сондагн элек­трон асбоблардан ташкил топади. Фан ва техниканинг ривожланиши билан уларнинг сони ва тури янада ортиб бормоқда. Шунинг учун радиоэлектрон қурилманинг мустаҳкамлиги, узоқ муддат ишончли хизмат қила олиш қобилияти ва бошқа хусусиятларини оширган ҳолда уларнинг ҳажмини кичрайтириш, оғирлиги ва сарф қиладиган қувватини камайтириш каби масалалар ўртага қўйилмоқда.
Ярим ўтказгичлар техникасининг ривожланиши ярим ўтказгичли асбобларнинг маълум комбинация- даги системасини бир қобиққа жойлаштириш имкониятини яратди. Бундай асбоблар модуль — схемалар ёки микромодуллар деб аталади. Уларда ўта ихчам қобиқсиз ярим ўтказгнчли асбоблар, пленкали (пардасимон) қаршилик ва конденсаторлар маълум схема асосида бир қобиқ ичига йиғилади ва бирор электрон қурилманннг тўлиқ сехмасини ташкил этади. Шунинг учун улар микросхемалар деб ҳам аталади.
Микросхемаларнинг 1 см³ ҳажмида камида 5 та эле­мент (транзистор, диод, резистор, сиғим ва индуктивлик) қатнашнб, улар бирор электрон қурилманинг тугалланган схемасини ташкил этиши лозим. Ҳозир интеграл микросхема (ИМС) деб аталадиган ярим ўтказгичли асбоблар кенг қўлланилади. Улар қурилманинг умумкй ҳажмини 20 000 мартадан ортиқ кичрайти­риш имконини беради. ИМС шундай қурилмаки, унинг барча элементлари ёки уларнинг бир қисми ажралмас қилиб боғланган бўлади. Улар бир-бири билан шундай туташганки, натижада бнр бутун қурнлма бўлиб хизмат қилади.
Микросхемаларни турларга ажратиш жуда кўп бел- гиларга асосланади: материалининг тури, элемент- ларининг сопи, функционал боғланиши, қандай мақсадга хиз­мат қилиши, ишлаб чиқариш техно- логияси, конструкцияси ва бошқалар. Масалан, бажарадиган ишининг турига қараб—кучайтиргичлар, генераторлар, манти­лий элементлар; функционал мақсадига қараб—рақамли, қиёсий (чизиқли), қиёсий — рақамли; ишлаб чиқарнш технологияси ва конструкциясига қараб — ярим ўтказгичли, пардаси- мон (пленкали), дурагай (гибрид) ва бирлаштирилган схемалар мавжуд.
ИМСнинг мураккаблиги ярим ўтказгич кристалида нечта элемент жойлаштирилганлиги билан белгиланади. Шунга кўра микросхемалар интегралланиш даражаси орқали характерланади. Масалан, элементларииинг со­ни 10 тагача бўлган микросхемалар биринчи даражали интеграл схема (ИС1) ёки оддий микросхема, элементларпиинг сони 100 тагача бўлганлари—иккинчи даражали интеграл схема (ИС2) ёки ўрта (УИС) микро­схема деб аталади. Элементларининг сони 100÷10 000 бўлган ИСлар III даражали, яъни катта интеграл схе­ма (КИС), 10.000 дан ортиқ элементга эга бўлган мик­росхемалар эса, ўта катта (УКИС), яъни юқори даражада интегралланишли микросхемалар ҳисобланади. Оддий ИМСга мантиқий элементлар, ўрта ИМСга эса, ЭҲМнинг хотира қурилмалари, ҳисоблагичлар, жамлаш қурилмалари — сумматорлар мисол бўлади. Арифмети­ка мантиқ ва бошқариш қурилмалари катта ИМСдир.
Шуни айтиш керакки, микросхемаларнинг ннтегралланиш даражасини орттириш ва унга боглиқ элемент­лар ўлчамини кичрайтиришнинг чегараси бор. Бир неча ўн минг элементни бир схемага бирлаштириш (интеграллаш) технологик жиҳатдан жуда мураккаб бўлиб, иқтисодий жиҳатдан мақсадга мувофиқ эмас. Шунинг учун функционал микроэлектроникага ўтилмоқда. Уида қурилманинг бирор функциясини бажариш стандарт элементлар ёрдамида эмас, балки физик ходисалар асосида бажарилади.
Интеграл микросхемалар функционал боғланишига қараб 2 -хил — импульс—қиёсий ва мантикий (логик)
бўлади. Импульс-қиёсий ИМС гармоник ёки импульс тебранишларни ҳосил қилиш ёки кучайтиришда, мантикий ИМС эса, қурилмани электрон калит режимида қишлашини таъминлашда қўлланилади.
ИМСларнинг кичик ўлчам ва массага эга бўлиши, кам қувват сарфлаши, юқори ишонч билан ишлаши, юқори тезкорлиги, арзонлиги ва бошқалар уларнинг афзалликларидир. ИМСнинг юқори ишонч билан ишлаши пайвандланадиган бирикмалар сонининг камайиши ҳисобига бўлса, юқори тезкорлиги — элементлари орасидаги туташтириш оралигининг кичиклиги билан характерланади.
Ҳар бир микросхемами ишлатишда ташқи манба куч­ланиши, нагрузкасннинг катталиги, таъсир этувчи сиг­нал хусусиятлари ва бошқалар олдиндан аниқланган бўлиши лозим. Ярим ўтказгичли, пардасимон, дурагай (гибрид) ва бирлаштирилган (қўшма) ИМСлар энг кўп қўллапиладиган микросхемалардир. Ярим ўтказгичли ИМС ярим ўтказгич материалидан иборат бўлиб, унинг сиртқи қатламида ёки ҳажмида электр схема элементларига, туташтириш симларига, ҳимоя (изоляция) қат- ламларига эквивалент бўлган соҳалар ҳосил қилинган бўлади.
Кўпинча ярим ўтказгич сифатида кремний кристали олинади. У микросхеманинг асосини ташкил қилади ва таглик ёки кристалл деб аталади. Кристаллда р — п ўтишлар ҳосил қнлиш йўли билан схеманинг пассив ва актив элементлари жорий қилинади. Улар бир-биридан ҳимояланган оролчалар деб аталадиган қисмларда таш­кил топади.
Ярим ўтказгичли ИМСлар кўп тўпламлн қилиб яса- лади. Ҳар бир тўпламга бир вақтда жуда кўп микро­схема жойлашади. Масалан, диаметри 76 мм бўлган битта пластинкага 5000 тагача микросхема жойланиши мумкин. Унинг ҳар бирида 10 тадан 20000 тагача элек­трон элемент қатнашади.
Пардасимон ИМС махсус таглик сиртида жойлаш- тирилган кўп қатламли пардалар тўпламидан иборат. Таглик сифатида шиша, керамика (сопол) каби мате- риаллар олинади. Пардасимон ИМСлар икки турга аж- ратилади: юпқа (1—2 мкм) пардали ва қалин (10— 20 мкм) пардали. Улар фақат қалинликлари билангина эмас, балки тагликка тушириш технологияси билан ҳам бир-биридан фарқ қилади. Пардасимон ИМСдан фақат пассив элемент — резисторлар конденсаторлар, индуктнвлик ғалтаги ясаладн. Улардан RC — фильтрлар тузнлади.
Дурагай ИМС шундай микросхемаки, у пардасимон, яримутказгичли ва дискрет осма актив элементларнинг бирорта комбинаниясини ташкил қилади. Улар парда­симон ИМСнинг диэлектрик таглигига жойлаштири- лади.
Осма элемент деганда, асосан, ихчамлаштирнлган қобиқсиз диод ва транзисторлар тушунилади. Улар мустақил элемент бўлиб, тагликка ёпиштириб (оснб) қўйиладн ва нарда элементлари билан ингичка симлар ёрдамида туташтирилади. Дурагай ИМСда ярим ўтказгичли ИМС ҳам осма элемент ҳисобланади. Айрим ҳолларда етарлича катта сигим ва индуктнвлик зарур бўлганда ихчамлаштирилган конденсатор ва индуктнвлик галтаги хам осма элемент сифатида жорий қилннади, чунки пардасимон ИМСда катта снгим ва индуктивликка эрншнш мумкин бўлмайдн.
Бнрлаштирилган ИМС да актив элементлар ярим ўтказгнчли микросхемадаги, пассив элементлар эса, пардасимон микросхемалардаги каби ясалади. Улар умумий тагликка ҳимояланган ҳолда жойлаштири- лади.
Барча ИМСлар герметик қобиққа ўралган бўлиб, ун­дан схемага туташтириш учлари — электродлар чиқарилади.