Дипломная работа: Проектирование установки вакуумного напыления пленок КР1095 ПП1

- ПНЧ датчика тока

- Цифровой фильтр на основе 9-ти разрядного двоичного реверсивного счетчика

- Делитель частоты на основе 5-ти разрядного двоичного счетчика

- Делитель частоты на основе 16-ти разрядного двоичного счетчика

- Делитель частоты на основе 2-х разрядного двоичного счетчика

- Кварцевый генератор

- Компаратор сигналов датчика тока

- Блок определения знака мощности

- Блок задания тактовых импульсов для обеспечения работы ПНЧ и компараторов

- Источник тока и напряжения смещения для всех аналоговых узлов БИС

В БИС ПМЧ используется принцип импульсного перемножения двух сигналов на основе широтно-импульсной амплитудно-импульсной модуляции входных сигналов.

В качестве широтно-импульсного модулятора работает ПНЧ датчика напряжения, а в качестве амплитудно-импульсного модулятора с одновременным преобразованием усредненного значения произведения двух сигналов работает ПНЧ датчика тока.

Оба ПНЧ реализованы на основе дельта-сигма модуляторов с использованием схемотехники коммутируемых конденсаторов.

Цифровой фильтр на основе 9-ти разрядного двоичного реверсивного счетчика служит для усреднения количества импульсов на положительной и отрицательной мощности, наступающих с выхода датчика тока.

Счетчик двоичный 5-ти разрядный служит для деления выходной частоты цифрового фильтра. В зависимости от знака мощности выходная последовательность импульсов формируется либо на выходе БИС FOP (положительная мощность), либо на выходе FON (отрицательная мощность).

На выходе БИС FUS формируется логическая единица («1»), когда мощность положительная, и логический нуль («0»), когда мощность отрицательная.

Выход БИС FOH является поверочным выходом, на котором формируется частота, пропорциональная произведению двух входных сигналов, наступающих на входы X1, X2 и У1, У2 соответственно.

На опорные входы U1 и U2 поступает внешнее стабилизированное опорное напряжение (например, со стабилитрона).

Вход БИС FCC служит для программирования деления шахтовой частоты, формируемой на выходе OCF путем подключения кварцевого резонатора к выходам BQ1 и BQ2. Положительное напряжение питания наступает на вывод 2 Исс, отрицательное – на вывод 1 Исс, а средняя точка (земля) – на вывод GND.

Вход БИС FO служит для стабилизации характеристик ПМЧ по отношению к внешним дестабилизирующим факторам. На нем формируется меандр с частотой F_t /2¹⁷ , если вход FCC подключен к 2 Исс и меандр с частотой F_t /2¹⁸ , если вход FCC подключен к 1 Исс. Здесь F_t – тактовая частота кварцевого генератора на выходе OCF. При этом способ подключения FCC не влияет на коэффициент преобразования мощности ПМЧ в частоту следования импульсов.

Выход SX переходит в состояние логической «1», когда сигнал на входе Х1 превышает сигнал на входе «2». В обратном случае вход SX находится в состоянии логического «0».

На выходе SXY формируется сигнал логической «1», когда мощность положительная и логический «0», когда мощность отрицательная.

Путем подключения внешнего резистора к выходу БИС 1В, при необходимости, можно регулировать ток потребления ПМЧ. При этом если внешний резистор подключается между 1В и 2 Исс, то ток потребления возрастает, а если внешний резистор подключен между 1В и 1 Исс, то ток потребления уменьшается.

Выход БИС ОВ является служебным, либо подключается к 2 Исс, либо остается незадействованным.

По разности количества импульсов, приходящих на выводы F2 и F1 можно определить амплитуду напряжения, поступающую на вход БИС с датчика напряжения.

1 .3 Краткое описание технологического процесса изготовления изделия КР1095ПП1

Основным недостатком ИС с алюминиевым затвором является наличие больших межэлектродных емкостей С_зи и С_зс , снижающих общее быстродействие ИС. Эти емкости образуются в результате перекрытия затвором областей истока и стока. При этом указанное перекрытие характеризуется большим разбросом из-за неровности краев металлизации затвора и границ диффузионных слоев истока и стока.

Существенного уменьшения емкости перекрытия С_зи и С_зс можно добиться при использовании технологии с самосовмещенным затвором. Основная идея такой технологии заключается в изменении порядка формирования электродов МДП – транзистора: вначале образуется затвор, после чего формируются области стока и истока. При этом затвор используется в качестве маски, что приводит к совпадению границ диффузионных областей с краями затвора. В результате перекрытие затвора и порождаемые им емкости существенно уменьшаются. Наиболее совершенной технологией с самосовмещенным затвором в настоящее время является технология КМДП ИС с кремниевым затвором.

Технологический процесс изготовления КМДП ИС с кремниевым затвором его и его основные этапы представлены на рис. 3. В этом процессе формирование больших областей («карманов») p‑типа такое же, как и в технологическом процессе КМДП ИС с алюминиевым затвором, т.е. для этого в подложку через фоторезистивную маску, создаваемую фотолитографическим способом, внедряется методом ионной имплантации легирующая примесь, в данном случае бор (рис. а). После получения «кармана» p‑типа на пластину наносится тонкий слой SiO₂ , которыйвыполняет роль подзатворного диэлектрика МДП – транзисторов двух типов проводимости (рис. б).