Разработка и исследование специализированного быстродействующего операционного усилителя для высоковольтной аналоговой информационной системы обработки коротких импульсных сигналов фотодиода на основе базового кристалла

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

1.1 ВВЕДЕНИЕ

1.2 ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ И ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

1.2.1 Дифференциальный усилительный каскад

1.2.2 Анализ дрейфа и разбаланса

1.2.3 Операционные усилители

1.2.4 Выводы операционного усилителя

1.2.5 Основные параметры операционного усилителя

1.2.6 Структурная схема операционного усилителя

1.2.7 Схемы входных каскадов

1.2.8 Схемы выходных каскадов

1.2.9 Коррекция частотной характеристики

1.2.10 Классификация ОУ

1.3 ОБЗОР МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БК

1.3.1 Классификация методов проектирования специализированных БИС

1.3.2 Особенности конструкции БК

1.3.3 Терминология, основные параметры и характеристики базовых кристаллов

1.4 ВЫВОДЫ

ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БК, ВЫПОЛНЕННОГО ПО ТЕХНОЛОГИИ «БИП-2»

2.1 ВВЕДЕНИЕ

2.2 ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ И АРХИТЕКТУРЫ ПОСТРОЕНИЯ АНАЛОГОВЫХ БК

2.3 КОМПОНОВКА БАЗОВОГО КРИСТАЛЛА

2.4 МАРШРУТ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ

2.5 ВЫВОДЫ

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ КОММУТИРУЕМОГО ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ

3.1 ВВЕДЕНИЕ

3.2 ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

3.3 РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

3.4 СХЕМОТЕХНИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

3.5 ЭСКИЗ ТОПОЛОГИИ ОУ

3.6 ВЫВОДЫ

ГЛАВА 5. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЭБ НА РОБОЧЕМ МЕСТЕ РАЗРАБОТЧИКА ИС

5.1 ВВЕДЕНИЕ

5.2 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ

5.3 МИКРОКЛИМАТ

5.4 ОСВЕЩЕНИЕ

5.5 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

5.6 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

5.7 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

5.8 РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА

5.9 ВЫВОДЫ

ГЛАВА 6. ОЦЕНКА ЗАТРАТ НА СОЗДАНИЕ ИС НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

6.1 ВВЕДЕНИЕ

6.2 ОЦЕНКА ЗАТРАТ НА СОЗДАНИЕ ИС

6.2.1. Критерий качества изделий

6.2.2 Составляющие затрат на разработку схем

6.2.3 Затраты на непосредственную разработку ИС

6.2.4 Факторы ИС как объекта проектирования, влияющие на непосредственные затраты при разработке ИС

6.2.5 Применение современных методов разработки ИС

6.2.6 Факторы оснащенности процесса разработки ИС аппаратурными средствами, влияющими на непосредственные затраты при разработке ИС

6.2.7 Факторы организации процесса разработки ИС, влияющие на непосредственные затраты при создании ИС

6.2.8 Затраты на изготовление опытного образца как продукции производственно-технического назначения

6.2.9 Затраты на технологию и программные средства автоматизации разработки ИС

6.2.10 Затраты на ИС, используемые для автоматизации разработки данной схемы

6.3 РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА РАЗРАБОТКУ ИС НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

6.4 ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Разработать принципиальную электрическую схему и топологию (эскиз) коммутируемого ОУ на основе биполярного базового кристалла. Назначение разрабатываемого узла (в составе БИС) - обеспечение синхронного детектирования при обработке сигнала в электронном устройстве специального назначения.

Основные электрические параметры коммутируемого ОУ (при напряжении питания от + 5 В + 10%)

1. Максимальное выходное напряжение, В не менее 3,5

2. Напряжение смещения нуля, мВ не более 5

3. Потребляемый ток, мА не более 1,5

4. Входной ток, нА не более 500

5. Коэффициент усиления напряжения (коммутация выключена), дБ не менее 76

6. Коэффициент усиления напряжения (коммутация включена), единиц 1+ 0,1

7. Коэффициент влияния нестабильности напряжения источников питания на напряжение смещения нуля, мВ/В не более 1

8. Максимальная скорость нарастания выходного напряжения, В/мкс не менее 5

Режимы измерения электрических параметров:

Логические уровни входных управляющих импульсов (импульсов коммутации) ТТЛ/КМОП. Скважность входных управляющих импульсов 2 + 0,2. Форма входных управляющих импульсов трапецеидальная

Длительность входных управляющих импульсов по уровню половины их амплитуды, мкс не менее 2,5

Длительность фронта (спада) входных управляющих импульсов, нс 100 + 50. Диапазон рабочих температур - от минус 60 до + 85 град. Со.

ВВЕДЕНИЕ

Современный этап развития электроники характеризуется тем, что при проектировании электронных средств различного назначения используют не дискретные элементы (транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы и т. п.), а законченные функциональные узлы, выполненные в виде ИС. Такой подход позволяет значительно повысить статические, динамические, эксплуатационные и надежностные показатели аппаратуры, существенно удешевить и сократить сроки ее проектирования, которое фактически сводится к разработке структуры, удовлетворяющей поставленным требованиям, выбору необходимых ИС и согласованию их входных и выходных характеристик.

В настоящее время разработано большое число АИС как общего, так и специального назначения. К ним, в первую очередь, следует отнести АИС усилителей постоянного тока (операционных усилителей), схем сравнения (компараторов), источников питания (непрерывных стабилизаторов напряжения). Большую группу составляют специализированные АИС, предназначенные для построения бытовой аппаратуры. Здесь можно выделить АИС, предназначенные для звуковоспроизводящей и радиоприемной аппаратуры, а также аппаратуры магнитной записи. Однако, несмотря на различие используемой элементной базы, функционального назначения и технологии изготовления основой большинства из них является схемотехника дифференциального усилителя постоянного тока. Дифференциальный усилитель в настоящее время по существу является основным схемотехническим элементом современной интегральной аналоговой электроники. Именно по этой причине интегральные усилители постоянного тока являются наиболее массовым типом АИС. Несмотря на большое количество выпускаемых промышленностью операционных усилителей и аналоговых интегральных схем, в некоторых случаях необходимо использование специализированных ИС, к параметрам которых могут предъявляться специальные требования, как, например, повышенные требования к надежности, повышенным температурным нагрузкам и другим неблагоприятным факторам.

В решении этих задач проектировщику может помочь использование базовых матричных кристаллов, на которых могут быть спроектированы специализированные ИС. Применением базовых матричных кристаллов (БМК) позволяет разработчику создавать в короткие сроки специализированные схемы высокой степени интеграции с использованием автоматизированных методов проектирования. Разрабатываемые матричные интегральные микросхемы с большой степенью интеграции (БИСМ) на основе БМК позволяют заменить десятки микросхем малой и средней степеней интеграции. Это обеспечивает разработчику радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) уменьшение массогабаритных характеристик аппаратуры в 4-6 раз, экономию затрат на комплектующие изделия и материалы, снижение трудоемкости сборки и регулировки аппаратуры в 5-8 раз, снижение энергоемкости производства и эксплуатации РЭА, увеличение надежности РЭА в 2-3 раза.

ГЛАВА 1.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПРОЕКТА. МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

1.1 ВВЕДЕНИЕ

Дифференциальный усилители представляют широкий класс схем, ровным назначением которых является усиление разности между двумя сигналами. По этой причине их также иногда называют разностными усилителями. Уровни напряжения смещения и усилительные свойства дифференциального каскада в общем случае зависят от симметрии между двумя плечами схемы. Балансная природа дифференциального усилителя делает его идеальным усилительным устройством в интегральных схемах, так как монолитной технологии свойственно хорошее согласование элементов. Действительно, поскольку согласование номиналов и одинаковое изменение температурных свойств монолитных элементов значительно лучше, чем у аналогичных дискретных элементов, характеристики интегрального дифференциального усилительного каскада значительно превосходят характеристики обычного дифференциального усилителя в неинтегральном исполнении. Дифференциальный усилительный каскад используется в качестве блока в схеме операционного усилителя. Поэтому монолитный операционный усилитель также обладает теми же преимуществами по сравнению с операционным усилителем на дискретных элементах.

В настоящее время наиболее широко распространенным классом аналоговых интегральных схем является монолитный операционный усилитель, В схеме такого усилителя можно достичь значительно более высокой степени сложности, чем в схеме операционного усилителя, выполненного на дискретных элементах. Так как все монолитные элементы изготовляются на пластинке, одновременно, значительное повышение сложности схемы существенно улучшает ее характеристики без заметного увеличения стоимости. Таким образом, монолитный операционный усилитель почти всегда обладает значительными преимуществами в характеристиках и по стоимости, за исключением некоторых специальных устройств. В настоящее время стоимость монолитных операционных усилителей достигла столь низкого уровня, что они стали применяться в качестве простых элементов схемы в таких случаях, где еще несколько лет назад о их применении даже не помышляли.

1.2 ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ И ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

1.2.1 Дифференциальный усилительный каскад

Дифференциальный усилительный каскад представляет собой балансную усилительную схему, предназначенную для усиления только разности между двумя входными сигналами. На рис. 1.1 показана принципиальная схема дифференциального усилительного каскада. Если

Рисунок 1.1 - Принципиальная схема дифференциального усилительного каскада.

предположить, что резисторы и транзисторы в обоих плечах схемы точно согласованы, то токи и в каждом плече схемы будут одинаковы при отсутствии входного напряжения. Точно так же при этом и уровни постоянного выходного напряжения будут равны:

(1.1)

Дифференциальный усилитель относится к классу схем, известных под названием симметричных. По этому для анализа характеристик схемы дифференциального усилителя при малых уровнях сигнала можно использовать хорошо известную из теорий цепей теорему, называемую теоремой бисекции. Применение этой теоремы позволяет определить полностью все характеристики схемы путем исследования свойств только одной ее половины при данном фиксированном уровне входного сигнала, подаваемого на дифференциальный (несимметричный) или на обычный недифференциальный (симметричный) вход [1].

Два идентичных транзистора и и диффузионные резисторы и формируют два транзисторных усилителя, включенных симметрично. Отношение резисторов коллекторной цепи должно быть постоянным. У дифференциального усилителя есть два входа и два выхода.

При передаче на входы дифференциального усилителя одинаковых (синфазных) сигналов напряжение на входах практически не меняется.

Разность напряжений, формируемых на входах (базах транзисторов и ) называют дифференциальным входным сигналом, а полусумму этих напряжений - синфазным входным сигналом:

; (1.2)

. (1.3)

Выходным сигналом дифференциального усилителя является напряжение между коллекторами транзисторов.

B идеальном дифференциальном усилителе дрейф выходного напряжения отсутствует, хотя в каждом из плеч он может быть сравнимо большим. Симметрия не меняется при синфазном изменении и - дифференциальный усилитель нечувствителен к синфазному сигналу.

Появление на входе дифференциального сигнала приводит к нарушению симметричного режима работы усилителя.

Сигнал на входе дифференциального усилителя пропорционален разности входных токов

. (1.4)

Синфазная составляющая входного сигнала определяется как часть входного тока, которая одинакова для каждого входа дифференциального каскада

. (1.5)

Тогда

, (1.6)

. (1.7)

Наиболее важными параметрами дифференциального усилителя являются:

- коэффициент усиления

; (1.8)

- входное сопротивление

; (1.9)

где - коэффициент передачи тока транзистора в схеме с общей базой, - коэффициент передачи тока базы биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером, - ток в эмиттерной цепи; - коллекторный резистор.

Тепловой потенциал определяется соотношением

. (1.10)

1.2.2 АНАЛИЗ ДРЕЙФА И РАЗБАЛАНСА

Несмотря на присущее монолитным устройствам хорошее согласование элементов, незначительные, но имеющие конечную величину рассогласования все-таки имеют место даже между двумя одинаковыми транзисторами, расположенными рядом на одном кремниевом кристалле. В дифференциальном усилительном каскаде имеются два превалирующих типа рассогласований, которые обусловлены небольшими отклонениями технологических процессов на этапах маскирования и диффузии. Первым из них является напряжение смещения , определяемое как разность напряжений база - эмиттер, при которых через дифференциальные транзисторы протекают равные эмиттерные токи [2].

Вторым типом рассогласованиям является разность входных токов , определяемая как разность базовых токов, при которых токи через эмиттеры дифференциальных транзисторов оказываются равными.

Кроме двух упомянутых типов рассогласований, которые являются основными, могут существовать в схеме другие источники рассогласования, вызывающие эквивалентный сдвиг входных напряжений или сдвиг входных токов . Такими дополнительными источниками могут быть возможные рассогласования коллекторных потенциалов или сопротивлений змиттерных резисторов, если последние имеются в схеме. Рассогласование в коллекторных потенциалах, обусловленное эффектом модуляции ширины базы, может отражаться на входе как разбаланс входных напряжений или токов .

Любое незначительное изменение напряжения между базой и эмиттером транзистора можно связать с соответствующим изменением коллекторного тока с помощью крутизны транзистора . Таким образом, для основной схемы дифференциального усилителя рис. 1.1 рассогласование коллекторных токов при заданной асимметрии входных напряжений можно записать в виде

(1.11)

где . Следовательно, относительное рассогласование или рассогласование на единицу коллекторного тока будет равно:

(1.12)

при . Это означает, что типовая величина разброса входного напряжения транзистора и может вызвать рассогласование коллекторных токов, равное приблизительно 4%.

На рис. 1.5 показана обобщенная схема дифференциального усилителя с генератором тока. Для наглядности на схеме показаны эмиттерные резисторы обратной связи и резисторы в базовых цепях . Если предположить, что внешние резисторы и хорошо согласованы, то можно получить общее выражение для величины рассогласования

Рисунок 1.2 - Источник асимметрии в дифференциальном усилительном каскаде.

коллекторных токов при заданном разбросе входных напряжении и при заданном рассогласования коэффициентов

усиления по току р в следующем виде:

. (1.13)

Если в схеме имеет место значительное рассогласование между резисторами, то формула (13), определяющая величину рассогласования коллекторных токов, должна учитывать и этот источник рассогласования в величине эффективного напряжения смещения:

, (1.14)

где и - рассогласование между сопротивлениями змиттерных и базовых резисторов соответственно. Уравнение (1.13), хотя оно несколько громоздко, все же дает хорошее представление о параметрах схемы, которые являются источниками рассогласования коллекторных токов в каскаде дифференциального усилителя. Влиянием базовых резисторов на асимметрию можно пренебречь, кроме случаев, когда усиление транзисторов очень мало или когда имеет место очень большое рассогласование между коэффициентами усиления транзисторов и . Применение резистора в цепи эмиттера снижает рассогласование коллекторных токов благодаря уменьшению эффективной крутизны каскада. Однако если сопротивления змиттерных резисторов плохо согласованы между собой, то увеличение эффективного напряжения смещения, обусловленное этим рассогласованием (см. ур. 1.14), может нарушить согласование коллекторных токов. Например, если попытаться уменьшить рассогласование коллекторных токов до величины менее 1 % при помощи эмиттерной отрицательной обратной связи, то рассогласование сопротивлений при этом должно быть значительно меньше 1 %.

В хорошо спроектированной интегральной схеме напряжение смещения, обусловленное рассогласованием лежит в диапазоне от 0,5 до 2 мВ. Хотя напряжение каждого транзистора изменяется с температурой приблизительно со скоростью 2 мВ/°С, скорость изменения сдвига входных напряжений оказывается значительно меньше этой величины благодаря хорошему отслеживанию транзисторов при изменении температуры. Типовая величина температурного дрейфа в правильно спроектированной схеме лежит в диапазоне от ±3 до ±10 мкВ/°С.

проектирование усилитель кристалл инфомационный

1.2.3 ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Современный этап развития электроники характеризуется тем, что при проектировании электронных средств различного назначения используются не дискретные элементы (транзисторы, конденсаторы и т. п.), а законченные функциональные узлы, выполненные в виде ИС. Такой подход позволяет значительно повысить статические, динамические, эксплуатационные и надежностные показатели аппаратуры, существенно удешевить сократить сроки ее проектирования, которое фактически сводится к разработке структуры, удовлетворяющей поставленным требованиям, выбору необходимых ИС и согласованию их входных и выходных характеристик.

Применительно к цифровым устройствам выбор ИС с нужными свойствами достаточно формализирован и практически не представляёт труда. В то же время выбор и применение аналоговых ИС (АИС) достаточно специфичны и оставляют большой простор для творчества разработчика. Он должен знать внутреннюю схемотехнику и конструкцию АИС, свойства типовых схем и условия их применения, а также методы быстрой оценки основных характеристик разрабатываемого устройства.

В настоящее время разработано большое число АИС как общего, так и специального назначения. К ним, в первую очередь, следует отнести АИС усилителей постоянного тока (операционных усилителей), схем сравнения (компараторов), источников питания (непрерывных стабилизаторов напряжения). Большую группу составляют специализированные АИС, предназначенные для построения бытовой аппаратуры. Здесь можно выделить АИС, предназначенные для звуковоспроизводящей и радиоприемной аппаратуры, а также аппаратуры магнитной записи. Однако, несмотря на различие используемой элементной базы, функционального назначения и технологии изготовления основой большинства из них является схемотехника дифференциального усилителя постоянного тока. Дифференциальный усилитель в настоящее время по существу является основным схемотехническим элементом современной интегральной аналоговой электроники. Именно по этой причине интегральные усилители постоянного тока являются наиболее массовым типом АИС [3].

Операционный усилитель (ОУ) -- унифицированный многокаскадный усилитель постоянного тока, удовлетворяющий следующим требованиям к электрическим параметрам:

1) коэффициент усиления по напряжению стремится к бесконечности ();

2) входное сопротивление стремится к бесконечности ();

3) выходное сопротивление стремится к нулю ();

4) если равны напряжения на входах (), то выходное напряжение равно нулю ();

5) бесконечная полоса усиливаемых частот ().

История названия операционного усилителя связана с тем, что подобные усилители постоянного тока использовались в аналоговой вычислительной технике для реализации

различных математических операций, например суммирования, интегрирования и др. В настоящее время эти функции хотя и не утратили своего значения, однако составляют лишь малую часть списка возможных применений ОУ.

Являясь, по существу, идеальным усилительным элементом, ОУ составляет основу всей аналоговой электроники, что стало возможным в результате достижений современной микроэлектроники, позволившей реализовать достаточно сложную структуру ОУ в интегральном исполнении на одном кристалле и наладить массовый выпуск подобных устройств. Все это позволяет рассматривать ОУ в качестве простейшего элемента электронных схем подобно диоду, транзистору и т. п. Следует отметить, что на практике ни одно из перечисленных выше требований к ОУ не может быть удовлетворено полностью.

1.2.4 ВЫВОДЫ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ

На рис. 1.6 показаны внешние выводы операционного усилителя:

Рисунок 1.3 - Условное графическое изображение операционного усилителя.

(1) , . Выводы для напряжений питания.

(2) Частотная коррекция. Эти выводы (иногда их называют выводами стабилизации, задержки или сдвига фазы) используются для предотвращения генерации операционного усилителя, если последний не имеет внутренней коррекции.

(3) Выход. Вывод, с которого снимается усиленное напряжение.

(4) Инвертирующий вход. Если неинвертирующий вход заземлён и сигнал подан на инвертирующий вход, то сигнал на выходе окажется сдвинутым по фазе на относительно сигнала на входе.

(5) Неинвертирующий вход. Если инвертирующий вход заземлён, а сигнал подан на неинвертирующий вход, то сигнал на выходе кажется синфазным с сигналом на входе [4].

1.2.5 ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ

1. Коэффициент усиления без обратной связи (). Коэффициент усиления усилителя в отсутствие обратной связи. Обычно равен нескольким тысячам. Называется также полным коэффициентом усиления по напряжению.

2. Входное напряжение сдвига (). называют входным, так как определяют его через то напряжение, которое надо приложить ко входам, чтобы на выходе установился 0 В. Небольшие нежелательные напряжения, возникающие внутри усилителя, служат причиной появления на его выходе некоторого ненулевого напряжения при нулевом напряжении на обоих входах. Является следствием неточного согласования напряжений эмиттер - база входных транзисторов. Обычно равно нескольким милливольтам.

3. Входной ток смещения (). Ток на входах усилителя, необходимый для работы входного каскада операционного усилителя; ток базы, который должен быть обеспечен для входного транзистора.

4. Входной ток сдвига (). Разность токов смещения, необходимых для двух входных транзисторов операционного усилителя. Появляется вследствие неточного согласования коэффициентов усиления по току (в) входных транзисторов. Если - ток, необходимый для питания базы входного транзистора на инвертирующем входе, а - ток, необходимый для питания базы входного транзистора на неинвертирующем входе, то (рис. 1.7).

Рисунок 1.4 - Определение входного тока сдвига.

Входной ток сдвига меняется приблизительно так же, как входное напряжение, поэтому ток сдвига является переменной величиной. Обычно лежит в диапазоне от нескольких единиц до нескольких сотен наноампер.

5. Входное сопротивление . Сопротивление усилителя по отношению ко входному сигналу. Как правило, превышает один мегаом, но может достигать и нескольких сотен мегаомов. Следует различать дифференциальное входное сопротивление, т. е. сопротивление между двумя входными выводами, и синфазное входное сопротивление, т. е. сопротивление между объединенными обоими выводами входов и землей. В описаниях микросхем обычно не указывается, какой из этих параметров имеется в виду, и пишется просто .

6 Выходное сопротивление . Внутреннее сопротивление усилителя, о котором можно судить по напряжению на его выходе. Обычно не превосходит нескольких сотен омов.

7. Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений. Характеризует способность ослаблять (не усиливать) сигналы, приложенные к обоим входам одновременно.

8. Коэффициент влияния нестабильности источника питания на выходное напряжение. Показывает изменение выходного напряжения при изменении напряжений питания ( и одновременно) на 1 В. Обычно дается в микровольтах на вольт.

9. Входная емкость (). Емкость между входными выводами и землей.

10. Ток потребления. Ток покоя (без нагрузки), потребляемый операционным усилителем.

11. Потребляемая мощность. Мощность (без нагрузки), рассеиваемая операционным усилителем.

12. Максимальная скорость нарастания выходного напряжения (V). Максимальная скорость изменения выходного напряжения, данная в вольтах на микросекунду. Как правило, скорость нарастания измеряется при усилении, равном единице, в точке пересечения кривой выходного напряжения нулевого уровня.

13. Переходная характеристика. Сигнал на выходе операционного усилителя при подаче на его вход ступеньки напряжения. Время нарастания и величина выброса выходного напряжения даются для стандартного изменения входного напряжения.

14. Ширина полосы, в которой обеспечивается полная мощность усилителя. Максимальная частота, на которой еще может быть получена максимальная амплитуда выходного напряжения.

15. Частота среза. Полоса, измеренная на уровне спада усиления на 3 дБ, при замкнутой цепи обратной связи и коэффициенте передачи цепи обратной связи, равном единице.

16. Время восстановления. Время, необходимое для возвращения выходного каскада в активную область из области глубокого насыщения.

17. Предельно допустимые значения. Сюда относятся такие параметры, как максимальная рассеиваемая мощность, рабочий диапазон температур, максимальное напряжение питания, максимальная разность входных напряжений (между инвертирующим и неинвертирующим входами), максимальное напряжение синфазных входных сигналов и интервал температур хранения. Превышение этих максимальных значений приводит к повреждению операционного усилителя.

Ряд изготовителей включает в спецификации своих операционных усилителей графики многих параметров. Сюда могут вноситься зависимости от , от напряжения питания, и от температуры. Внимательное изучение спецификаций операционных усилителей есть необходимая предпосылка их успешного использования.

Наиболее существенные параметры, такие, как и обычно даются при максимальной и минимальной рабочих температурах, а также при комнатной температуре.

При проектировании монолитного операционного усилителя общего применения оказывается невозможно оптимизировать все его характеристики. Например, требование иметь высокое входное сопротивление невозможно удовлетворить одновременно с требованием обеспечить малую величину напряжения смещения, или требования высокой скорости нарастания выходного напряжения и широкополосности затрудняют применение схем частотной коррекции. Поэтому в процессе разработки монолитного операционного усилителя часто приходится принимать компромиссные решения.

1.2.6 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ

Функциональная схема трехкаскадного операционного усилителя приведена на рис. 1.8. Она включает в себя входной, согласующий и выходной каскады усиления. Анализ электрических параметров операционного усилителя показывает что их практическая реализация предполагает использование в качестве входного каскада операционного усилителя дифференциального усилительного каскада, что позволяет максимальна уменьшить величину

Рисунок 1.5 - Структурная схема трёхкаскадного операционного усилителя.

дрейфа усилителя, получить достаточно высокое усиление, обеспечить получение максимально высокого входного сопротивления и максимально подавить действующие на входе синфазные составляющие, обусловленные изменением температуры окружающей среды, изменением напряжения питания, старением элементов и т. п.

Согласующий каскад служит для согласования выходного сигнала дифференциального усилителя с выходным каскадом операционного усилителя, обеспечивая необходимое усиление сигнала по току и напряжению, а также согласование фаз сигналов.

Выходной каскад, который, как правило, выполняется по двухтактной схеме, обеспечивает требуемое усиление сигнала по мощности.

На рис. 1.9 приведена упрощенная принципиальная электрическая схема операционного усилителя. Первый каскад устройства выполнен на дифференциальном усилителе (транзисторы и ), в котором для задания эмиттерного тока транзисторов использована схема «токового зеркала» на транзисторах и . Для уменьшения мощности, рассеиваемой в усилителе, резистор смещения «токового зеркала» питается от одного источника питания операционного усилителя. Резисторы и обеспечивая введение в цепь каждого транзистора дифференциального каскада местной последовательной ООС по току нагрузки, увеличивают входное сопротивление усилителя.

Рисунок 1.6 - Упрощенная схема трехкаскадного операционного усилителя.

Согласующий каскад усилителя также выполнен с использованием дифференциального каскада (транзисторы и ), на выходе которого подключен каскад по схеме с общим эмиттером (). Особенностями этого каскада являются использование в дифференциальном усилителе транзисторов, проводимость которых противоположна проводимости транзисторов входного каскада, и применение несимметричного выхода. Вследствие этого нагрузочный резистор в коллекторной цепи транзистора отсутствует. Режим по постоянному току в каскаде на транзисторе стабилизируется введением цепи последовательной ООС по току нагрузки. Резистор является нагрузочным для каскада на транзисторе .

В выходном каскаде усилителя использована схема двухтактного усилителя мощности. Необходимое для этого начальное смещение задается диодами и . Эти же диоды обеспечивают температурную стабилизацию режима покоя выходного усилителя. Эмиттерные резисторы и обеспечивают согласование параметров комплементарной пары транзисторов выходного каскада операционного усилителя и ограничивают его максимальный выходной ток.

1.2.7 СХЕМЫ ВХОДНЫХ КАСКАДОВ

Входной каскад является наиболее критичной частью монолитного операционного усилителя, так как от его схемы зависят некоторые основные параметры всего усилителя. В течение нескольких лет было разработано несколько вариантов схем входного каскада, в которых эффективно используются положительные качества, присущие монолитным элементам, для оптимизации характеристик схемы.

Входной каскад операционного усилителя должен удовлетворять основным требованиям, которые перечислены ниже. Верхняя или нижняя граница параметра указана в круглых скобках.

1. Высокое входное сопротивление (> 100 кОм).

2. Малая величина входного тока (<500 нА).

3. Небольшая величина разности входных токов и напряжения смещения.

4. Большая величина коэффициента подавления синфазного сигнала (>60 дБ).

5. Большой диапазон допустимых синфазных сигналов ().

6. Большой диапазон допустимых дифференциальных сигналов ().

7. Большая величина коэффициента усиления (>40 дБ).

Первые четыре требования вытекают из основных требований, предъявляемых к операционному усилителю. Пятое и шестое требования позволяют обеспечить работу схемы при больших уровнях входного сигнала. Последнее требование, большой коэффициент усиления, предъявляется к входному каскаду по двум причинам. Во-первых, при этом снижаются требования к усилению последующих каскадов и, во-вторых, при этом уменьшается влияние разбаланса второго каскада на эффективную величину напряжения смещения и разности токов. Кроме того, требование малой величины разности входных токов и напряжение смещения необходимо, чтобы входные устройства были хорошо согласованы по форме и размерам и располагались бы в непосредственной близости на монолитной пластинке для обеспечения одинаковых тепловых условий.

На рис. 1.10 приведена упрощенная схема типового входного каскада монолитного операционного усилителя. В её основе лежит дифференциальный усилитель. Эта схема может иметь высокое входное сопротивление и малый входной ток благодаря работе входных транзисторов и при очень малых уровнях тока (обычно от 10 до 20 мкА). Транзисторы , и резистор образуют стабильный источник постоянного тока малой величины, который служит источником смещения каскада. Согласованные резисторы и являются коллекторной нагрузкой, которая определяет коэффициент усиления каскада

. (1.15)

Рисунок 1.7 - Упрощенная схема типового входного каскада монолитного операционного усилителя.

Так как коллекторные токи транзисторов и очень малы, падение напряжения на резисторах и также невелико. Чтобы исключить необходимость применения резисторов чрезмерно больших номиналов и при этом сохранить уровень постоянного выходного напряжения достаточно низким по сравнению с можно использовать эмиттерный повторитель ( на рис. 1.10), который является внутренним источником напряжения.

Основным недостатком такого входного каскада является малый динамический диапазон напряжения в положительном направлении, подаваемого на симметричный вход.

Максимальная величина положительного напряжения на симметричном входе такой схемы

. (1.16)

1.2.8 СХЕМЫ ВЫХОДНЫХ КАСКАДОВ

Выходной каскад операционного усилителя должен отдавать достаточно большую мощность в низкоомную нагрузку. Отсюда вытекают основные требования к выходному каскаду:

1. Большой выходной ток.

2. Большое выходное напряжение.

3. Низкое выходное сопротивление.

4. Малая рассеиваемая мощность в режиме покоя.

Кроме этих основных четырех свойств, выходной каскад должен иметь в своем составе средства защиты от короткого замыкания с тем, чтобы схема не выходила из строя при коротком замыкании выхода на любой из зажимов источника питания .

В первых схемах операционных усилителей в качестве выходного каскада применялся простой эмиттерный повторитель на транзисторе n-p-n типа. Если каскад эмиттерного повторителя может удовлетворить требования низкого выходного сопротивления и большой амплитуды выходного напряжения, то он не может обеспечить большого тока на выходе и имеет слишком большую рассеиваемую мощность.

1.2.9 КОРРЕКЦИЯ ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

В большинстве случаев от операционного усилителя требуется, чтобы он был устойчив независимо от условий работы. Иными словами, операционный усилитель не должен переходить в режим самовозбуждения при любой глубине охватывающей его резистивной отрицательной обратной связи. В большинстве схем операционных усилителей большие фазовые сдвиги в усилительных каскадах могут привести к самовозбуждению. Поэтому при проектировании операционных усилителей для возможности возбуждения схемы и исключения выбросов переходной характеристики при замкнутой цепи обратной связи необходимо использовать методы частотной коррекции.

1.2.10 КЛАССИФИКАЦИЯ ОУ

Все существующие операционные усилители можно разделить:

а) по типу элементной базы:

- на биполярных транзисторах;

- на полевых транзисторах.

б) по области применения:

Выпускаемые промышленностью операционные усилители постоянно совершенствуются, параметры ОУ приближаются к идеальным. Однако улучшить все параметры одновременно технически невозможно или нецелесообразно из-за дороговизны полученного чипа. Для того чтобы расширить область применения ОУ, выпускаются различные их типы, в каждом из которых один или несколько параметров являются выдающимися, а остальные на обычном уровне (или даже чуть хуже). Это оправдано, так как в зависимости от сферы применения от ОУ требуется высокое значение того или иного параметра, но не всех сразу. Отсюда вытекает классификация ОУ по областям применения:

- индустриальный стандарт. Так называют широко применяемые, очень дешевые ОУ общего применения со средними характеристиками.

- прецизионные ОУ имеют очень малые напряжения смещения, применяются в точных измерительных схемах. Обычно ОУ на биполярных транзисторах по этому показателю несколько лучше, чем на полевых. Также от прецизионных ОУ требуется долговременная стабильность параметров. Исключительно малыми смещениями обладают стабилизированные прерыванием ОУ.

- с малым входным током (электрометрические) ОУ. Все ОУ, имеющие полевые транзисторы на входе, обладают малым входным током. Но среди них существуют специальные ОУ с исключительно малым входным током. Чтобы полностью реализовать их преимущества, при проектировании устройств с их использованием необходимо даже учитывать утечку тока по печатной плате.

- микромощные и программируемые ОУ потребляют малый ток на собственное питание. Такие ОУ не могут быть быстродействующими, так как малый потребляемый ток и высокое быстродействие -- взаимоисключающие требования. Программируемыми называются ОУ, для которых все внутренние токи покоя можно задать с помощью внешнего тока, подаваемого на специальный вывод ОУ.

- мощные (сильноточные) ОУ могут отдавать большой ток в нагрузку.

- высоковольтные ОУ. Все напряжения для них (питания, синфазное входное, максимальное выходное) значительно больше, чем для ОУ широкого применения.

- быстродействующие ОУ имеют высокую скорость нарастания и частоту единичного усиления. Такие ОУ не могут быть микромощными.

Возможны также комбинации данных категорий, например, прецизионный быстродействующий ОУ.

1.3 ОБЗОР МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БМК

1.3.1 КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ БИС

Применение современных стандартных интегральных микросхем с большой степенью интеграции, микропроцессоров и запоминающих устройств, содержащих на одном кристалле несколько сотен тысяч элементов, позволяет создавать различные виды малогабаритной электронной аппаратуры, начиная с универсальных ЭВМ и кончая бытовой техникой. Однако только специализированные БИС могут придать этим изделиям уникальные свойства. Ниже приводится классификация и дается краткая сравнительная оценка существующих в настоящее время методов проектирования специализированных БИС, каждый из которых обеспечивает различную технико-экономическую эффективность реализации проекта БИС [5].

Для специализированных БИС наиболее применима классификация по способу их проектирования и изготовления, т. е. по способу "настройки" на реализацию конкретной функции, заказчика. По этому критерию их можно разделить на заказные и полузаказные, как показано на рис. 1.11.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1.8 - Классификация специализированных БИС.

Заказная интегральная микросхема (ИС) - это ИС, разработанная на основе стандартных или специально созданных элементов и узлов по функциональной схеме заказчика. Все топологические слои заказной микросхемы являются переменными, проектируются и изготавливаются по индивидуальным для каждого типа ИС фотошаблонам. Исходя из принятого принципа классификации и определения существуют два способа изготовления заказных ИС: на основе стандартных элементов или полностью заказные. Оптимизация конструкции полностью заказных ИС осуществляется на уровне отдельных компонентов, что позволяет достичь значений параметров, предельных для данного уровня технологии. Стандартные элементы для проектирования заказных БИС выбирают из заранее спроектированной библиотеки элементов. В состав библиотеки могут входить простые логические элементы типов И-НЕ, ИЛИ-НЕ, триггеры и др., а также макроэлементы более высокой сложности типа сумматоров, умножителей, вплоть до центрального процессорного элемента. Полное описание стандартных элементов, включая функциональную и принципиальную электрическую схемы, топологию и электрические характеристики, хранится в банке данных системы автоматизированного проектирования (САПР), с помощью которой ведется разработка ИС. По плотности размещения заказные ИС на стандартных элементах приближаются к полностью заказным

Полузаказная интегральная микросхема представляет собой совокупность заранее спроектированной постоянной части и переменной - заказной части, структура которой определяется заказчиком. К полузаказным БИС относятся микросхемы на основе базовых кристаллов (БК) и программируемых пользователем логических интегральных микросхем (ППЛИС).

В случае использования БК специализация полузаказных БИС на выполнение заданных функций осуществляется на заключительном этапе производства за счет нанесения переменных слоев межсоединений.

Для специализации ППЛИС изготовления дополнительных шаблонов не требуется. Программируемые пользователем логические интегральные микросхемы поставляются ему в конструктивно завершенном виде. Их программирование осуществляется пользователем электрическим способом путем изменения физического состояния элементов программирования (плавких связей, МНОП - и ЛИЗМОП - транзисторов) или программы управления коммутацией логических элементов, хранящейся во внутренних элементах памяти.

В табл. 1.1 показаны этапы проектирования каждого из четырех рассмотренных методов проектирования специализированных БИС.

Таблица 1.1 - Этапы проектирования специализированных микросхем.

Этапы проектирования	ППЛИС	БК	СЭ	ПолнЗ
Системное проектирование	Н	Н	Н	Н
Логическое проектирование	Н	Н	Н	Н
Схемотехническое проектирование	О	О	О	Н
Топологическое проектирование	О	Н	Н	Н
Изготовление шаблонов	О	В	Н	Н
Изготовление кристаллов	О	Н	Н	Н
Проверка готовой схемы	Н	Н	Н	Н
Примечание. Н - необходимые; В - нужные не всегда; О - ненужные

Методы проектирования расположены на рисунке в порядке возрастания достижимой плотности упаковки и увеличения цикла проектирования. Решая альтернативную задачу выбора метода проектирования специализированной ИС, разработчик системы должен учитывать такие факторы, как уровень сложности (число вентилей) БИС, допустимое время и стоимость разработки.

1.3.2 ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ БМК

Классическим вариантом конструкции базового кристалла является конструкция с так называемой канальной архитектурой (рис. 1.12). Такой базовый кристалл содержит центральную часть с матрицей регулярно расположенных базовых ячеек и каналы для трассировки связей между нескоммутированными элементами базового кристалла. По периферии расположены буферные элементы и контактные площадки, предназначенные для организации ввода-вывода сигналов.



Рисунок 1.9 - Конструкция базового кристалла с канальной архитектурой.

Повышение степени интеграции влечет за собой увеличение площади, отводимой под межсоединения, до 60-65% площади кристалла. Поиск путей повышения плотности упаковки и коэффициента использования вентилей БК привел к созданию бесканальной архитектуры. Особенностью такой конструкции является то, что центральная часть кристаллов состоит из плотно упакованных рядов нескоммутированных элементов и не содержит в первом уровне межсоединения фиксированных каналов трассировки. В этом случае любая область, в которой расположены транзисторы, при необходимости может быть использована для создания как логических элементов, так и межсоединений.

Достоинством бесканальной архитектуры является то, что за счет сокращения длины и соответственно емкости межсоединений уменьшается общая системная задержка на кристалле. Так, например, КМОП - кристаллы, изготовленные по проектной норме 1,5 мкм, могут раба тать с тактовыми частотами до 100 МГц.

Широкое распространение получила еще одна разновидность конструкции базовых кристаллов, которая сочетает в себе свойства как полузаказного, так и заказного методов проектирования (рис. 1.13). В этой конструкций кристаллы содержат матрицу нескоммутированных элементов на основе канальной или бесканальной архитектура и функционально законченные узлы типов ОЗУ, ПЗУ, ПДМ, регистров, сумматоров, умножителей и др. Базовые кристаллы такой конструкции предназначены для создания схем с более ограниченным кругом решаемых задач, однако конструктивное совмещение на одном кристалле функционально завершенного узла обработки или хранения информации и переменной интерфейсной части позволяет уменьшить площади кристалла и. сократить потери быстродействия в целях, связывающих отдельные узлы.

Рисунок 1.10 - Конструкция базового кристалла с функционально законченными узлами.

Существуют две основные разновидности организации ячеек базового кристалла:

1) базовая ячейка является функционально законченным узлом, выполняющим элементарную функцию типов И-НЕ, ИЛИ-НЕ и др.;

2) базовая ячейка состоит из набора нескоммутированных элементов транзисторов и резисторов, на основе которых формируются библиотечные элементы.

С точки зрения схемотехнологического исполнения базовые кристаллы можно разделить на следующие группы:

- сверхбыстродействующие на основе эмиттерно-связанной и токопереключательной логики;

- биполярные среднего быстродействия, совместимые по уровням сигналов с ТТЛ логикой (ТТЛШ, ИШЛ, ШТЛ и др.);

- микромощные на основе КМОП- и КМОП/КНС-структур.

В последнее время появились сверхбыстродействующие базовые кристаллы на основе арсенида галлия и базовые кристаллы на основе совмещенной БИКМОП-технологии, сочетающей достоинства биполярных и КМОП-изделий. Кроме того, ряд разработок базовых кристаллов выполнен с использованием n-МОП-технологии.

1.3.3 ТЕРМИНОЛОГИЯ, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ БАЗОВЫХ КРИСТАЛЛОВ

В табл. 1.2 приведены наиболее часто употребляемые термины и определения, охватывающие понятия базового кристалла, его основных составных частей и микросхем на его основе.

Таблица 1.2 - Термины и определения, используемые при проектировании базовых кристаллов.

Термин	Определение
Базовый кристалл интегральной микросхемы. Базовый кристалл (БК)	Часть полупроводниковой пластины с определенны набором сформированных элементов, в том числе соединенных и (или) не соединенных между собой, используемая для создания интегральных микросхем путем изготовления межэлементных соединений
Базовый матричный кристалл интегральной микросхемы. Базовый матричный кристалл (БМК)	Базовый кристалл интегральной микросхемы с регулярным расположением сформированных в нем элементов
Базовая ячейка базового матричного кристалла. Базовая ячейка (БЯ)	Совокупность несоединенных и (или) соединенных между собой элементов, регулярно повторяющихся в пределах базового матричного кристалла
Термин	Определение
Функциональная ячейка базового матричного кристалла. Функциональная ячейка (ФЯ)	Функционально законченная электрическая схема, реализуемая путем соединения элементов базового матричного кристалла в пределах одной или нескольких базовых ячеек
Библиотека функциональных ячеек базового матричного кристалла. Библиотека функциональных ячеек (БФЯ)	Совокупность функциональных ячеек базового кристалла, используемая при проектировании полузаказных матричных интегральных микросхем
Полузаказная матричная интегральная микросхема. Матричная микросхема (ИСМ)	Интегральная микросхема, разрабатываемая на основе базового матричного кристалла
Эквивалентный вентиль базового матричного кристалла. Эквивалентный вентиль (ЭВ)	Совокупность элементов базового кристалла, эквивалентных по логической функции вентилю И-НЕ (ИЛИ-НЕ), предназначенная для характеристики его логической сложности

Базовые ячейки, располагаемые в центре кристалла, называют матричными базовыми ячейками (МБЯ), а расположенные в периферийной зоне - периферийными базовыми ячейками (ПБЯ).

Как следует из определения, БМК является функционально незавершенным изделием, служащим для проектирования БИСМ на его основе. В табл. 1.3 (в дополнение к табл. 1.2) приведены термины, применяемые при проектировании БИСМ.

Таблица 1.3 - Термины и определения, используемые при проектировании базовых кристаллов.

Термин	Определение
Площадка базовой ячейки	Участок площади базовой ячейки, к которому можно подключить внешний вывод при реализации функциональных ячеек
Фрагмент базовой ячейки	Составная часть базовой ячейки
Ориентация базовой (функциональной) ячейки	Положение базовой (функциональной) ячейки на плоскости кристалла, определяемое углом ее поворота относительно точки привязки
Выводы базовой функциональной ячейки	Точки, близлежащие к площадкам базовой ячейки, лежащие на пересечении каналов трассировки и предназначенные для подключения внешних связей при проектировании межсоединений
Канал трассировки	Пути, заранее установленные на БМК, для возможного размещения межсоединений
Постоянные межсоединения	Металлизированные соединения, конфигурация которых не зависит от схемы, реализуемой на основе БМК
Термин	Определение
Переменные межсоединения	Металлизированные соединения, конфигурация которых определяется электрической схемой, реализуемой на БМК
Межслойный контакт	Элемент топологии, предназначенный для реализации электрического контакта между межсоединениями, расположенными в различных слоях
Запрещенная зона	Часть площади БМК, запрещенная для размещения межсоединений
Разрешенная зона	Часть площади БМК, разрешенная для размещения межсоединений
Контур присоединения	Металлизированное соединение определенной конфигурации, обеспечивающее привязку площадок базовой ячейки к выводам функциональной ячейки, расположенным в каналах трассировки

Эффективность построения радиоэлектронной аппаратуры с применением БИСМ во многом определяется параметрами и характеристиками БМК. Кроме того, единая система параметров БМК позволяет разработчику аппаратуры более однозначно дать сравнительную оценку возможностей БМК по реализации БИСМ и произвести выбор кристалла, наиболее подходящего для реализации заданных технических требований.

Параметры и характеристики БМК можно разделить на группы, приведенные в табл. 4.

Таблица 1.4 - Группы параметров базовых кристаллов.

Номер группы	Наименование группы параметров и характеристик	Состав группы параметров и характеристик
1	Параметры, характеризующие функциональные возможности реализации ИС на БМК	Сложность (число вентилей), тип базовой ячейки, состав библиотеки элементов Наличие в составе БК функционально законченных узлов Сложность (число вентилей) элементов библиотеки
2	Электрические параметры базовых и периферийных ячеек, элементов библиотеки	Статические параметры - входные и выходные напряжения, ток потребления и др. Динамические параметры - время задержки базовой и периферийной ячеек, максимальная частота
3	Конструктивно-технологические параметры	Число выводов (число ячеек ввода-вывода), число уровней металлизации, трассировочная способность
4	Эксплуатационные характеристики	Устойчивость к воздействию внешних факторов Показатели надежности

Параметры первой группы, исключая число вентилей, вытекают из опыта синтеза цифровых устройств.

Параметры третьей группы определяют возможности конструктивной реализации схем на БМК и совместно с числом вентилей - максимальную сложность БИСМ, реализуемой на данном БМК.

Параметры второй группы в совокупности с эксплуатационными характеристиками определяют области наиболее эффективного применения БИСМ на БМК.

1.4 ВЫВОДЫ

В данной главе был приведен обзор дифференциальных и операционных усилителей, были представлены основные параметры и рассмотрена структурная схема операционного усилителя, дана классификация ОУ, а также дана классификация методов проектирования специализированных БИС. ИС может быть может быть реализована как в виде микросхемы с индивидуальной топологией всех слоев («заказная» схема), так и на основе базового матричного кристалла (БМК). Однако метод БМК имеет неоспоримое преимущество, так как позволяет выполнить требования, и при этом экономить время и деньги.