44
пользованы в качестве интегрального диода. Это оказалось
удобным для производства. Возможны пять вариантов диодно-
го включения транзистора. Они показаны на рис. 2.13 и не-
сколько отличаются друг от друга параметрами.
а
б
в
г
д
Рис. 2.13. Схема диодного включения и конструкции
интегральных биполярных диодов типов:
а - база - эмиттер
(
Б - Э);
б - база - коллектор (
Б - К);
в - база коллектор -
эмиттер (
БК - Э);
г - база эмиттер - коллектор (
БЭ - К);
д - база
- эмиттер коллектор (
Б - ЭК);
С
о
- емкость диода между анодом
и катодом; C
g
- паразитная емкость на подложку;
П - подложка
В варианте
БК - Э замкнуты накоротко база и коллектор.
У такого диода время восстановления, т. е.
время переключе-
ния из открытого состояния в закрытое, наименьшее - единицы
наносекунд. В варианте
Б - Э используется только эмиттерный
45
переход. Время переключения в этом случае в несколько раз
больше. Оба этих варианта имеют минимальную емкость (де-
сятые доли пикофарада) и минимальный обратный ток (0,5 -
1,0 нА), однако и минимальное пробивное напряжение. По-
следнее несущественно для низковольтных ИС.
Вариант БЭ -
К,
в котором закорочены база и эмиттер, и вариант
Б - К (с
ис-
пользованием одного коллекторного перехода) по времени пе-
реключения и емкости примерно равноценны варианту
Б - Э,
но имеют более высокое пробивное напряжение (40 - 50 В) и
больший обратный ток (15 - 30 нА). Вариант
Б - ЭК с парал-
лельным соединением обоих переходов имеет наибольшее
время переключения (100 нс), наибольший обратный ток (до
40 нА), несколько большую емкость и такое же малое пробив-
ное напряжение, как и в первых двух вариантах.
Эквивалентные схемы включения транзисторных струк-
тур в качестве диодов содержат собственную емкость диода и
паразитные емкости, которые
оказывают существенное влия-
ние на характеристики диодов.
Пробивные напряжения диодов зависят от типа исполь-
зуемого перехода. Если применяется небольшой эмиттерный
переход с сильно легированной областью эмиттера, то про-
бивные напряжения небольшие. Напротив, при использовании
протяженного, слаболегированного коллекторного перехода
пробивные напряжения достаточно велики.
В целом оптимальным вариантом для интегральных схем
являются структуры типа
БК -
Э на основе перехода «база-
эмиттер» с закороченным на базу коллектором и тип
Б -
Э на
основе перехода «база - эмиттер» с разомкнутой цепью кол-
лектора.
Остановимся особо на интегральном стабилитроне (рис.
2.14). Он может быть создан на
основе структуры интеграль-
ного транзистора в различных вариантах в зависимости от тре-
буемого напряжения стабилизации и его температурного ко-
эффициента. Обратное включение диода
Б -
Э используют для
получения напряжения 5 - 10 В с температурным коэффициен-
том (2 - 5) мВ/°С. Диод работает в режиме лавинного пробоя.
46
Обратное включение диода
БЭ -
К применяют для получения
напряжения 3 - 5 В (используется явление «прокола» базы) при
температурном коэффициенте - (2 - 3) мВ/°С.
Один или не-
сколько последовательно включенных диодов
БК -
Э в прямом
направлении позволяют получить напряжение 0,7 В или крат-
ное ему значение с температурной чувствительностью - 2
мВ/°С.
Рис. 2.14. Интегральный стабилитрон
В температурно-компенсированных стабилитронах (рис.
2.15), сформированных на основе базового и эмиттерного сло-
ев, при подаче напряжения между
n
+
-слоями один переход ра-
ботает в режиме лавинного пробоя, а второй - в режиме прямо-
го включения. Температурная чувствительность этих двух пе-
реходов противоположна по знаку, поэтому температурная
чувствительность такого стабилитрона менее 2 мВ/°С.
Рис. 2.15. Интегральный температурно-компенсированный
стабилитрон
Do'stlaringiz bilan baham: