Лабораторный практикум по дисциплине "Электроника": Методические указания к лабораторным работам № 1-9 (Исследование гибридных интегральных микросхем. Исследование логических интегральных микросхем на полевых транзисторах)

Федеральное агентство связи

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный университет

телекоммуникаций и информатики»

(ГОУ ВПО «СИБГУТИ»)

В.Л. Савиных

С.В. Воробьева

Э.Н. Шилай

 Электроника

Практикум

Новосибирск  2010

УДК 621.3.049.77

Ктн,  доцент  В.Л. Савиных ктн, доцент С.В. Воробьева асс. Э.Н. Шилай

Кафедра технической электроники.

Иллюстраций 46,  таблиц 49.

Рецензент к.т.н., доц. Матвеев В.А.

Методические указания предназначаются для студентов дневной и заочной форм обучения по направлениям 210 300, 210 400, 230 100.

Утверждено редакционно-издательским советом СибГУТИ в качестве

методических указаний.

ã Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2010 г.

Содержание

Лабораторная работа № 1 Исследование гибридных интегральных микросхем..4

Лабораторная работа № 2 Исследование полупроводниковых интегральных микросхем ……………………………………………………………………………9

Лабораторная работа № 3 Исследование усилителя на биполярном транзисторе …………………………………………………………………………13

Лабораторная работа №4  Исследование усилителя на полевом транзисторе ...19

Лабораторная работа № 5 Исследование характеристик и параметров операционного усилителя ........................................................................................25

Лабораторная работа № 6 Исследование функциональных узлов на основе операционного усилителя …..………………………..……………………………34

Лабораторная работа № 7 Исследование работы биполярного транзистора в режиме ключа ……..……………………………………………………….....……45

Лабораторная работа № 8 Исследование логических интегральных микросхем на биполярных транзисторах ………………… ……………………….………….50

Лабораторная работа № 9 Исследование логических интегральных микросхем на полевых транзисторах  ………………………………....….………...……..…..56

Лабораторная работа №1

Исследование гибридных интегральных микросхем

            1  Цель работы

Изучить устройство гибридных интегральных микросхем (ГИМС) и определить параметры пассивных элементов.

           2  Подготовка к работе

2.1 Изучить следующие вопросы курса:

2.1.1 Устройство ГИМС;

2.1.2 Подложки ГИМС. Требования, предъявляемые к материалам подложек, материалы подложек;

2.1.3 Устройство резисторов, конденсаторов, индуктивностей, пленочных проводников и контактных площадок в составе ГИМС. Требования к материалам этих элементов;

2.1.4 Методы изготовления тонкопленочных резисторов, конденсаторов, проводников и контактных площадок ГИМС;

2.1.5 Навесные компоненты ГИМС, особенности их устройства и монтажа;

2.1.6 Конструкция корпусов ГИМС.

2.2   Ответить на следующие контрольные вопросы.

2.2.1 Рассказать о конструкции ГИМС.

2.2.2 Рассказать о требованиях, предъявляемых к материалам, использу-емых для подложек ГИМС. Какие материалы используются для подложек?

2.2.3 Рассказать о требованиях, предъявляемых к резисторам, конденсаторам, индуктивностям, пленочныым проводникам и контактным площадкам в составе ГИМС.

2.2.4 От каких факторов зависит величина сопротивления резисторов и емкости конденсаторов?

2.2.5 Какими методами изготавливается заданная конфигурация тонкопленочных резисторов, конденсаторов, проводников и контактных площадок ГИМС?

2.2.6 Рассказать о конструкции навесных компонентов ГИМС.

2.2.7 Рассказать о конструкции корпусов ГИМС.

           3 Литература

1 Ефимов И.Е., Козырь И.Я. Основы микроэлектроники. – СПб.: Издательство «Лань», 2008,  с.155-216.

2 Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. -М: Лаборатория Базовых Знаний, 2001, с. 274-280.

3   Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника: Под редакцией Федорова Н.Д.  - М.: Радио и связь, 1998, с.201-214.

4 Савиных В.Л. Конспект лекций. Электронная версия. СибГУТИ. 2009

4  ГИМС,  используемые в работе

В лабораторной работе используются ГИМС серии К217. Исследуются микросхемы К217ЛБ2, К217ЛБ3, К217ЛБ4, К217ТР1 и К217ТК1. Принципиальные схемы приведены на рисунках 1-5.

           5 Задание к работе в лаборатории

5.1 Записать тип исследуемой микросхемы согласно заданного варианта.

5.2 Извлечь файл " ГИМС"  из папки "Электроника"  и выбрать топологию соответствующей ИМС.

5.3 Используя принципиальную схему, найти и обозначить её элементы на топологическом чертеже.

5.4 Для заданного варианта резистора R_m  (таблица 1) определить его длину l_m и ширину b_m , а затем рассчитать коэффициент формы     К_фm=l_mb_m. Результаты представить в соответствии с таблицей 2.

Таблица 1- Варианты заданий

№  вар	Тип ГИМС	Rm	Величина Rm, Ом	Rn	№  вар	Тип ГИМС	Rm	Величина Rm, Ом	Rn
1	ЛБ2	R1	3300	R5	9	ЛБ4	R3	3300	R9
2	ЛБ2	R2	3300	R5	10	ТР1	R1	3000	R7
3	ЛБ2	R3	7500	R5	11	ТР1	R2	3000	R8
4	ЛБ2	R4	7500	R5	12	ТР1	R3	3000	R7
5	ЛБ3	R1	4700	R3	13	ТР1	R4	3000	R8
6	ЛБ3	R1	4700	R4	14	ТК1	R1	3000	R7
7	ЛБ4	R1	3300	R7	15	ТК1	R2	4200	R8
8	ЛБ4	R2	3300	R8	16	ТК1	R3	3000	R7