Высокоомных сопротивлений

/1см~/1А~/1в. Токи смещения обычно малы (0,01...10 нА в зависимости от вида транзисторов входного каскада). Несмотря на малую величину токи I\A и 1\в могут существенно влиять на работу ОУ, если цепь ОС состоит из высокоомных резисторов. Так, у схемы на 8.1,в сопротивление участков цепей, через которые протекают входные токи, различны. Ток 1\А протекает через эквивалентное сопротивление #BillRs2, а ток /!В не встречает сопротивления на пути к общему проводу. Между входами ОУ возникает разность потенциалов, представляющая собой входной дифференциальный сигнал, пропорционально которому на выходе будет смещаться напряжение нуля:

На 2.1 представлена конфигурация пленочных резисторов с малым (а) и большим (б) сопротивлениями. Такие резисторы в в виде тонкой пленки чистого хрома, нихрома или тантала наносят непосредственно на изоляционную основу. Подобным способом удается получить резисторы с сопротивлениями от тысячных долей ом до десятков килоом. Для получения более высокоомных резисторов (до десятков мегаом) применяют металлоди-электрические смеси, например из хрома и моноокиси кремния.

сопротивления полупроводника и геометрических размеров резисторов. Сопротивления резисторов обычно не превышают нескольких килоом. В качестве более высокоомных резисторов иногда используют входные сопротивления эмиттерных повторителей, которые могут достигать десятков и даже сотен килоом. Температурная стабильность таких резисторов удовлетворительна во всем рабочем диапазоне. Отклонение сопротивления резистора от номинального составляет ±20% и более.

Постоянные непроволочные резисторы подразделяют на пленочные и объемные. Пленочный резистор представляет собой стержень из изоляционного материала, покрытый слоем вещества с малой удельной электрической проводимостью. Для создания высокоомных резисторов токопроводящий слой выполняют в виде спирали. В зависимости от материала токопроводящего слоя различают металлопленочные, углеродистые пленочные, бороуглеродистые пленочные, металлооксидные и композиционные резисторы.

Коэффициент формы прямоугольных резисторов Кф = = 0,1ч-100. Для высокоомных резисторов необходимы большие значения /Сф. Повышение /Сф возможно при уменьшении b и увеличении /. Минимальные значения Ъ ограничены возможностями технологии, требованиями к точности сопротивления и рассеиваемой мощностью, а максимальные значения / — как возможностями технологии, так и габаритными размерами резисторов. Например, при формировании тонкопленочных резисторов с помощью масок не рекомендуется /Сф > 10, так как длинные щели в маске снижают жесткость ее конструкции. Низкие значения /Сф в основном лимитируются технологическими ограничениями на минимальные расстояния между контактными площадками резисторов.

Конфигурации сложной формы ( 1.1, б, в) применяют в тонкопленочных ГИС для формирования высокоомных резисторов.

водности материала, а также длины и поперечного сечения проводящего участка. Вместе с тем получение высокоомных резисторов (свыше 50 кОм) ограничено требуемыми размерами и площадью (до 0,2 мм^) полупроводниковой пластинки. Такие же ограничения по занимаемой площади накладываются на конденсаторы постоянной емкости. В их производстве наиболее часто используется трехслойная структура р —i —я+-типа, емкость которой зависит от геометрических размеров полупроводниковых "обкладок" и толщины беспримесного слоя.

Ввиду сложности технологии параметры элементов ИС имеют значительный разб В связи с этим для интегрального исполнения разрабатываются схемы, малочувствительные к разбросу параметров элементов, не содержащие конденсаторов, индуктивностей, высокоомных резисторов. Обычно их заменяют транзисторами, что улучшает качество интегральных схем. Промышленность в настоящее время выпускает несколько десятков серий логических интегральных элементов.

В результате разработки технологии производства литого микропровода в сплошной стеклянной изоляции была решена проблема производства высокоомных резисторов и приборов на их основе.

Следующим преимуществом МДП-ИМС является стоимость на реализацию одной схемной функции, которая оказывается ниже, чем у биполярных ИМС. Это обусловлено меньшей площадью используемой подложки, т. е. более высоким процентом выхода годных схем. Малые размеры МДП-ИМС определяются малой площадью, занимаемой одной МДП-структурой (около 6-10~4мм2), и использованием МДП-структур в качестве высокоомных резисторов вместо относительно крупногабаритных диффузионных резисторов. Площадь МДП-ИМС обычно составляет не более 20% от площади, занимаемой биполярными полупроводниковыми ИМС той же функциональной сложности. Малые размеры МДП-ИМС по сравнению с биполярными схе-

а для высокоомных резисторов, когда сопротивление областей контактов значительно меньше сопротивления резистивной пленки,

Обычно ток / измеряют амперметром, а напряжение U — вольтметром, этим объясняется название метода. При измерении высокоомных сопротивлений, например сопротивления изоляции, ток / мал и его измеряют миллиамперметром, микроамперметром или гальванометром. При измерении низкоомных сопротивлений, например куска провода, оказывается малым значение U и для его измерения применяют милливольтметры, микровольтметры или гальванометры. Однако во всех этих случаях метод измерения сохраняет свое наименование— амперметра и вольметра. Возможные схемы включения приборов показаны на 11.4, а, б.

Коэффициент усиления по напряжению у каскадов с ОИ и ОЗ одинаков и при высокоомной нагрузке достигает величины Лхг=100, что, по существу, на порядок ниже, чем в каскадах на биполярных транзисторах. В каскаде с ОС он стремится к единице и весьма стабилен для высокоомных сопротивлений нагрузки.

вых транзисторов с максимальным коэффициентом усиления по току. Транзисторы для получения малых токов базы должны работать в режиме микротоков и обеспечивать при этом высокий коэффициент усиления каскада. В эмиттере должен быть задан весьма стабильный ток с помощью высокоомного источника. Питание каскада должно осуществляться от двух источников питания с различной полярностью для того, чтобы потенциал баз транзисторов мог быть нулевым относительно общей шины. Как видно из приведенного выше, для реализации описанной схемы необходимо наличие стабильного генератора тока и высо-коомных сопротивлений. Трудность изготовления высокоомных сопротивлений в интегральном исполнении (они занимают большую площадь и мало стабильны) приводит к необходимости использования динамических нагрузок, выполненных на транзисторах. Они при весьма малом падении постоянного напряжения на них обладают сопротивлениями, величина которых близка к дифференциальному сопротивлению закрытого коллекторного перехода.

где АгК2 — значение вариации суммарного сопротивления контактов. При измерении высокоомных сопротивлений (более 106 Ом) необходимо считаться с влиянием сопротивления изоляции. В отдельных случаях, например при измерении сопротивления высокоомных непроволочных резисторов, полупроводников и диэлектриков, необходимо учитывать, что сопротивление исследуемого объекта может зависеть от значения приложенного напряжения, длительности его действия и полярности, а также от температуры и влажности окружающей среды.

Для прямых измерений сопротивления в диапазоне от 10~5 до 109 Ом можно использовать магнитоэлектрические омметры и мегомметры, а для измерений более высокоомных сопротивлений (до 10™ Ом) — электронные мегомметры и тераомметры.

Из полученных выражений видно, что для обеспечения возможно меньшей погрешности метода при измерении сравнительно низкоом-ных сопротивлений целесообразно пользоваться схемой 12.1, а, а при измерении высокоомных сопротивлений — 12.1, б.

где АгК2 — значение вариации суммарного сопротивления контактов. При измерении высокоомных сопротивлений (более 10б Ом) необходимо считаться с влиянием сопротивления изоляции. В отдельных случаях, например при измерении сопротивления высокоомных непроволочных резисторов, полупроводников и диэлектриков, необходимо учитывать, что сопротивление исследуемого объекта может зависеть от значения приложенного напряжения, длительности его действия и полярности, а также от температуры и влажности окружающей среды.

Для прямых измерений сопротивления в диапазоне от 10~5 до 109 Ом можно использовать магнитоэлектрические омметры и мегомметры, а для измерений более высокоомных сопротивлений (до 1015 Ом) — электронные мегомметры и тераомметры.

Из полученных выражений видно, что для обеспечения возможно меньшей погрешности метода при измерении сравнительно низкоом-ных сопротивлений целесообразно пользоваться схемой 12.1, а, а при измерении высокоомных сопротивлений — 12.1, б.

В области низких частот влиянием сопротивления rg можно пренебречь, так как вследствие высокого значения сопротивления емкостной ветви оно аначительно меньше параллельного соединения высокоомных сопротивлений l/coCgap и гпер-

В области низких частот влиянием сопротивления rg можно пренебречь, так как вследствие высокого значения сопротивления емкостной ветви оно аначительно меньше параллельного соединения высокоомных сопротивлений l/coCgap и гпер-