Details

Title: Унифицированные схемотехнические решения аналоговых арсенид-галлиевых микросхем // Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2022. – Т. 27, № 4. — С. 475-488
Creators: Дворников О. В.; Павлючик А. А.; Прокопенко Н. Н.; Чеховский В. А.; Кунц А. В.; Чумаков В. Е.
Imprint: 2022
Collection: Общая коллекция
Subjects: Радиоэлектроника; Полупроводниковые приборы; микросхемы; арсенид-галлиевые микросхемы; аналоговые микросхемы; схемотехнические решения; биполярные транзисторы; гетеропереходы; компараторы; microchips; gallium arsenide chips; analog chip; circuit solutions; bipolar transistors; heterojunctions; comparators
UDC: 621.852
LBC: 32.852
Document type: Article, report
File type: Other
Language: Russian
DOI: 10.24151/1561-5405-2022-27-4-475-488
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Additionally: New arrival
Record key: RU\SPSTU\edoc\69396

Allowed Actions: View

Annotation

В экспериментальной физике, аэрокосмической электронике и специальных измерительных приборах для обработки сигналов датчиков необходимы аналоговые микросхемы, сохраняющие работоспособность при температуре менее -60 C и воздействии проникающей радиации. Для этих задач перспективны арсенид-галлиевые микроэлектронные изделия, схемотехника которых находится на начальном этапе развития из-за существенных ограничений на типы применяемых элементов и их характеристики. В работе представлены унифицированные схемотехнические решения арсенид-галлиевых операционных усилителей, компараторов, повторителей напряжения на основе ограниченного количества p-n-p -HBT (Hetero Junction Bipolar Transistor), DpHEMT (Double Channel Pseudo Morphic High Electron Mobility Transistor) и тонкопленочных резисторов. С учетом выполненных измерений создана модель DpHEMT для среды LTspice. Основное внимание уделено разработке новых выходных каскадов аналоговых микросхем. Показано, что однокаскадный операционный усилитель, содержащий только DpHEMT, обеспечивает усиление около 3*103 и диапазон максимального выходного напряжения плюс/минус 2 В при несимметричном биполярном напряжении питания -3 В / 7 В, а двухкаскадный операционный усилитель на основе DpHEMT и p-n-p - HBT имеет усиление около 105 и диапазон максимального выходного напряжения плюс/минус 4 В при напряжении питания плюс/минус 5 В. Предлагаемые схемотехнические решения рекомендуются для изготовления на арсенид-галлиевом базовом кристалле.

In experimental physics, aerospace electronics and special measuring instruments, analog microcircuits that remain functional at temperatures below -60 C and exposure to penetrating radiation are needed to process sensor signals. Arsenide-gallium microelectronic products are promising for these tasks, the circuitry of which is at an early stage of development due to significant limitations on the types of elements used and their characteristics. In this work, unified circuit solutions for arsenide gallium operational amplifiers, comparators, voltage repeaters based on a limited number of p-n-p-HBT (Hetero Junction Bipolar Transistor), DpHEMT (Double Channel Pseudo Morphic High Electron Mobility Transistor) and thin-film resistors have been developed. Based on the measurements performed, a DpHEMT model for the LTspice environment is created. The main attention is paid to the development of new output stages of analog microcircuits. It is shown that a single-stage operational amplifier containing only DpHEMT provides a gain of about 3*103 and a range of maximum output voltage +/- 2 V with an unbalanced bipolar supply voltage of -3 V / 7 V, and a two-stage operational amplifier based on DpHEMT and p-n-p-HBT has a gain of about 105 and a range of maximum output voltage +/- 4 V with a supply voltage +/- 5 V. The proposed circuit designs are recommended for fabrication on an arsenide gallium base crystal.

Usage statistics

stat Access count: 4
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics