Разработка интегральной микросхемы (уровень рабочих вибраций - от 1 до 200 Гц), страница 4

Таблица 2

Рассчитанные поправочные коэффициенты К для всех резисторов

Рассчитаем на основе  вышеприведенных формул длину резисторов.

Для  

Окончательно принимается

Для  

Окончательно принимается

Для

Окончательно принимается

Для  

Окончательно принимается

Для  

Окончательно принимается

Для  

Окончательно принимается

7. Выполняем проверочный расчет:

Проверочный расчет проводят пользуясь критерием . Т.е. если заданная погрешность номинала резистора больше реальной, то расчет выполнен верно, если неравенство не выполняется, то расчет топологических размеров выполнен неправильно.

Для определения резистора без изгибов пользуются следующими формулами:

, где  - поправочных коэффициент, учитывающий сопротивление, обусловленное растеканием электрического тока у контактных областей резистора;  - удельное поверхностное сопротивление; - рассчитанная реальная длина -го резистора; - рассчитанная реальна длина -го резистора.

 и

Для  

Таким образом, неравенство  или  расчет произведен верно.

Для  

Таким образом, неравенство  или  расчет произведен верно.

Для  

Таким образом, неравенство  или  расчет произведен верно.

Для  

Таким образом, неравенство  или  расчет произведен верно.

Для

Таким образом, неравенство  или  расчет произведен верно.

Для

Таким образом, неравенство  или  расчет произведен верно.

6.  Расчет транзистора

Расчет начинают с выбора  физической структуры различных областей транзистора. Из условий технического задания, на разработку ИС для формирования транзисторов удельное сопротивление подложки должно быть большим, порядка 1-20 Ом на см, что дает высокое напряжение пробоя и малую емкость обратно смещенного p-n перехода коллекторной подложки. Выбираем материал подложки – кремний p-типа.

При выборе уровня легирования эпитаксиального слоя (коллекторной области) необходимо выполнить ряд требований: для получения малого сопротивления коллекторной области уровень легирования должен быть достаточно высокий, а для получения  малой емкости и высокого напряжения пробоя перехода база-коллектор – низкий.

Обычно удельное сопротивление эпитаксиального слоя выбирают равным примерно 0.1-0.5 , а толщину примерно 2-15 мкм. Также используем тонкие эпитаксиальные слои (до 3 мкм). Это позволяет уменьшить паразитные емкости и увеличить плотность размещения элементов. В структурах со скрытым  слоем и подлегированием области коллекторного контакта, сопротивление коллектора составляет 10-50  Ом.

Поверхностная концентрация примеси в базовом слое не должна быть меньше , из-за того, что на поверхности  слоя возможно образование инверсного проводящего канала n-типа, индуцированного встроенным зарядом в окисле.

Далее выбирают конфигурацию транзистора. Поскольку характеристики в значительной степени зависят от размеров областей резистора, учитывают, то что периметр эмиттера определяет токовые характеристики транзистора, площадь эмиттера -  частотные характеристики, площадь базы – емкость перехода база-коллектор, площадь коллектора – емкость перехода коллектор-подложка и сопротивление коллектора.

Выбор геометрии транзистора начнем с определения мощности выходного каскада:

, ,

Здесь требуется маломощный транзистор. Топология маломощного транзистора (менее ) представляет собой  полосковую структуру [1,стр.42, рис1.37а]. Размеры базовой области и области коллектора определяются через размер эмиттерной области с учетом числа базовых контактов и конфигурации омического контакта к коллектору.

ИС изготавливается по типовым технологическим процессам, которые определяют типовые структуры вглубь кристалла для всех элементов ИС.

Размеры транзистора на плоскости кристалла определяются электрическими параметрами транзистора и по возможности должны быть минимальны, на пределе возможностей технологии, хотя это может привести к снижению выхода годных элементов.

Так как транзистор является маломощным, эмиттерная область будет выполняться в виде прямоугольной области. Выбираем транзистора соответствующую мощности. Топологию выбранного нами маломощного транзистора можно увидеть на рис.3 приложения.