Главная Промышленная автоматика.

8 ПРЕДИСЛОВИЕ

целесообразных и конкретных применений аналоговых интегральных схем.

Многие инженеры, являющиеся признанными специалистами, внесли в настоящую работу свои опыт и знания в выбранных ими специальных областях. Материалы были отредактированы и сведены в единое и полное описание аналоговых интегральных схем. В главах 1 и 2, которые были подготовлены главным образом Джеймсом Бисомом, описаны основные этапы технологии изготовления всех монолитных интегральных схем. Рассмотрены различия между методами изготовления цифровых и аналоговых устройств и описан стандартный процесс производства аналоговой интесральной схемы. Обсуждены и проиллюстрированы специфические для аналоговых интегральных схем процессы, обеспечивающие получение таких необычных характеристик компонентов, как, например, улучшенная изоляция, высокочастотные характеристики и сверхвысокое значение 3 приборов. Показан современный уровень развития технологии., а также свойственные ей ограничения, оценены возможности ее дальнейшего совершенствования.

В главе 2 представлены методы и модели, наиболее часто применяемые инженерами при моделировании аналоговых компонентов. Типичные результаты, полученные при таком моделировании, сравниваются с экспериментально полученными данными. Описаны преимущества и недостатки интегральных резисторов, конденсаторов и транзисторов в сравнении с характеристиками их дискретных эквивалентов. Использование ЭВМ для анализа и расчета схем описано Ричардом Дженкинсом.

Глава 3 делится на две части, охватывающие соответственно основные биполярные схемные структуры и специализированные схемные структуры. При содействии Ричарда Дженкинса мой основной вклад был сделан в первую часть - в описание основных усилительных и выходных каскадов. Во второй части Лео Энрикес обобщил материал по схемам на полевых транзисторах, методам уменьшения полной проводимости и цепям с положительной обратной связью. Роберт Вебб описал модифицированный усилитель, схемы смешения аналоговых сигналов, конфигурации резисторных цепей; вместе с Эрнестом Тибодье он подготовил материал по аналоговым ключам. Идеи, воплощенные в схемных структурах гл. -3, соотнесены с технологией производства и характеристиками компонентов, представленными в первых двух главах. Эти схемы используются затем в качестве схем унифицированных узлов для конструирования аналоговых устройств, обсуждаемых в следующих главах.

В 4 и 5 главах Дональдом Джоунзом и мной описаны принципы действия и схемная организация компараторов напряжения и операционных усилителей. Показана связь входных и вы-



ходных характеристик этих устройств с эффектами, возникающими в процессе производства, с характеристиками компонентов и видом схемы. Приведены типичные значения важнейших параметров этих устройств и исследованы практические ограничения, налагаемые на эти параметры. Показаны специальные методы измерения и улучшения этих характеристических параметров. Многосторонние возможности компараторов напряжения и операционных усилителей проиллюстрированы полезными схемами, предназначенными для конкретных применений. Сюда же включены возможные подходы к модификации каждой разработки, с тем чтобы схема могла выполнять дополнительные функции.

В главе 6 описана работа нескольких усовершенствованных усилителей, выполняющих специализированные функции. Эрнест Тибодье предоставил материал по первому программируемому усилителю (PRAM), а Дональд Джоунз и я подготовили его обсуждение. Робертом Веббом и Дональдом Джоунзом подготовлены материалы по монолитному усилителю со стабилизацией прерыванием. Дональд Джоунз, кроме того, написал раздел по монолитному усилителю выборки-хранения. Наряду с описанием уникальных свойств этих усовершенствованных усилителей приведены примеры их использования.

Глава 7, в которой описываются аналоговые мультиплексоры, написана Эрнестом Тибодье. Здесь обсуждаются и иллюстрируются нек;оторыми практическими примерами схемные решения, которые определяют входные и выходные параметры. Эти применения не только указывают на многосторонние возможности аналоговых устройств, но, кроме того, наглядно показывают, как с помощью аналоговой коммутации часто могут быть получены лучшие результаты.

В главе 8 рассматривается стыковка аналоговых и цифровых устройств. Совместно с Дональдом Джоунзом мной описаны различные способы цифро-аналогового и аналого-цифрового преобразования, а также приведены примеры имеющихся преобразователей.

Обзор широкого диапазона интегральных схем завершается рассмотрением в гл. 9 организации и работы схем фазовой автоподстройки частоты. В этой главе, созданной на основании ряда заметок по применению, подготовленных Дональдом Джоунзом и мной, фазовая автоподстройка частоты рассматривается с точки зрения идеальной работы системы, практического ее исполнения и применения с упором на специальные характеристики этих устройств.

Несмотря на то что данная книга не дает исчерпывающего и глубокого рассмотрения каждого вопроса, она содержит достаточно сведений, позволяющих читателю получить практические познания по отдельным рассматриваемым в ней вопросам, а



10 ПРЕДИСЛОВИЕ

также связанной с ними терминологии. Согласованные усилия были направлены на то, чтобы описать практически весь спектр аналоговых интегральных схем, показав при этом взаимосвязь и взаимозависимость, которые существуют между ними. В этой книге делается упор не только на то, как аналоговые интегральные схемы изготовляются, проектируются, анализируются и применяются, но та1<;же и на то, почему для получения параметров современных устройств, необходимых для разнообразных применений, используются конкретные технологические приемы, схемные конфигурации, методы проектирования и т. д.

Мне хочется выразить благодарность всем участникам данной рабвты за их терпение и активное сотрудничество. Невозможно перечислить всех авторов, из работ которых взята информация, включенная в эту книгу, но есть несколько человек, которым я особенно обязан и без помощи которых книга едва ли могла быть закончена. Первым из них я должен назвать Джеймса Э. Дайкса, чья постоянная поддержка этого замысла с самого*начала и до конца работы была основным фактором, позволившим уложиться в намеченные сроки. Т. Ламар Кларк, Эдуардо Фернандес и Джек Кэйбл оказали существенную помощь и внесли "МНОГО полезных предложений во время подготовки рукописи и при подборе материала. Особую признательность я приношу Дональду Зорчичу за поддержку данного проекта. Я благодарен также Дональду Грину за обсуждение при составлении плана книги. А Дениз Келли, Дебби Финнеган, Деборе Ариэйл, Кэтлин Кэролл, Кэрин Минине и Гленис Чафин приношу мою искреннейшую признательность за их неустанные попытки привести наши часто невразумительные записи в приемлемую форму.

Я обязан отдать долг благодарности Демитриусу Т. Пэрису, директору школы по электротехнике Технологического института в Джорджии, и Технологическому институту в целом за поддержку данного проекта.

И наконец, самая искренняя признательность - моей жене Мэри Нэлл - неутомимому помощнику во всех наших делах.

Эта книга дает расширенный обзор аналоговой технологии, вполне достаточный для нужд современного круга инженеров и техников. Однако все мы, причастные к созданию этой книги, хотели бы надеяться, что плоды наших усилий хотя бы в небольшой степени окажутся полезными и для тех, кто ныне прокладывает пути для более совершенной технологии завтрашнего дня.

Дж. А. Коннели

Атланта, шт. Джорджия, август 1974 г,





0 [1] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

0.0768