Проектирование ИМС

Введение 3
1. Назначение и виды интегральных микросхем 5
2. Надежность и защита интегральных микросхем 7
3. Разработка конструкций ИМС 9
Заключение 12
Список литературы 13

Интегральные изделия выделяются за счет малых массогабаритных показателей, экономного потребления энергоресурсов, низкой стоимость и высокой надежности. Это привело развитие электроники функциональную микроэлектронику, далее в наноэлектронику.
Сравнительно недавно цифровые узлы, которые были реализованы с применением интегральных микросхем (ИМС), имели отличительную особенность в виде конструктивно-технологической завершённости. Совсем другое дело было с элементами, отвечающими за аналоговую обработку сигнала (в телекоммуникацих их доля достигала 60% от общего объема используемой техники). Большие габариты, огромное число элементов, каждый из которых обладал высокой ненадежностью делали из данных приборов больше проблем, нежели преимуществ. Поэтому даже были предприняты шаги в сторону цифризации радиоэлектронной техники.
Адекватных результатов из предложенного шага не последовало. Выход был найден в том, что в некоторых ситуациях большую эффективность приносила аппаратура, которая была построена на функциональных аналоговых узлах, элементный базис которых адекватен возможностям и ограничениям микроэлектроники.
Результат был достигнут за счет перехода к активным RC-цепям. В их элементный базис не входят катушки индуктивностей и трансформаторы, которые принципиально невозможно реализовать с помощью средств микроэлектроники.
Можно выделить два обоснования данного решения:
– достижения теории активных RC-цепей,
– отличные результаты в области микроэлектроники. Прежде всего, за счет высококачественных линейных интегральных схем и интегральных операционных усилителей (ОУ).
До середины прошлого века наибольшее распространение фильтры на пассивных элементах: индуктивность, конденсатор и резистор. Главным недостатком таких фильтров была проблема габаритных размеров. При низких частотах размеры катушек индуктивности были весьма громоздкими. После появления интегральных ОУ появилось новое направление проектирования активных фильтров на их основе. Такие фильтры получили название активных. Их главное преимущество было в отсутствии недостатка пассивных фильтров, т.е. в них не было катушек индуктивности.
Целью данной работы является проектирование высокочастотного фильтра Баттерворта 3-го порядка. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
– рассмотреть имеющиеся типы интегральных микросхем (ИМС);
– проанализировать основные параметры, отвечающие за надежную и безопасную работу ИМС;
– исследовать электрическую схему ФВЧ Баттерворта 3-го порядка.

В ходе выполнения данного реферата были рассмотрены две конструкции ИМС: полупроводниковая и плёночная. Представлено их описание и выявлено, что они не являются конкурирующими друг к другу, а лишь дополняют каждый из видов конструктивно. Во втором параграфе приведены основные показатели надёжности работы ИМС: вероятность безотказной работы на заданном отрезке времени P(t) и среднее время безотказной работы (Тср). Представлены способы защиты микросхемы от перегрева и влажности. В третьем параграфе осуществлено проектирование и исследование ФВЧ Баттерворта 3-го порядка с частотой среза 1 кГц и коэффициентом усиления 23 дБ.