LABORATORIUM POMIARÓW I PODZESPOŁÓW ELEKTRONICZNYCH I-25

Ćwiczenie nr

9

Badanie elementów składowych monolitycznych układów scalonych.

UWAGI:

Wykonawcy:

Symbol gr. Stud.

OCENA za Odpowiedź

OCENA za Wykonanie

OCENA za Sprawozdanie

Sprawozdanie opracował:

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest poznanie topologii i struktury układu scalonego, parametrów izolacji złączowej i właściwości cieplnych.

2. Program zajęć.

3. Przebieg ćwiczenia.

  1. Pomiar napięcia przebicia

0x01 graphic

Napięcie przebicia wynosi: 113,88V

  1. Oszacowanie rezystancji wyspy i podłoża

Pomiary rozpoczęliśmy od zbadania wartości rezystancji podłoża RP. W tym celu dokonaliśmy pomiaru charakterystyki lg I=f(U) izolacji złączowej:

I [ mA ]

U [ mV ]

10

942

1

694

0,1

588

0,01

518

Na podstawie wykreślonej charakterystyki wyznaczyliśmy wartość rezystancji szeregowej RS = RP:

0x01 graphic

Współczynnik doskonałości wyznaczamy z wartości odczytanych z liniowej części charakterystyki:

U1 = 518 [ mV ] U2 = 605 [ mV ] I1 = 0.01 [ mA ] I2 = 0.1 [ mA ]

0x01 graphic

Rezystancji izolacji wyspy Ri obliczamy korzystając z zależności:

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

c) Pomiar zmian temperatury podczas pracy układu

Schemat pomiarowy:

0x01 graphic

lp.

UBE [ mV ]

UCE [ V ]

IC [ mA ]

P [ mW ]

1

807

10,25

5

51,25

2

782

10,25

15,73

161,23

3

746

10,26

25

256,25

4

733

10,26

30

307,5

0x01 graphic

0x01 graphic

4. Wnioski:

Układ UL 1111 zawiera w swojej strukturze pięć tranzystorów, z czego dwa tworzą układ różnicowy. Układ ten ma zastosowania w układach małych częstotliwości, konstrukcjach źródeł prądowych oraz wszędzie tam, gdzie celowe jest zastąpienie elementów dyskretnych (np. tranzystor BC 107) układem scalonym.

Pomiar pierwszy wykazał, że napięcie przebicia pomiędzy wyspą (kolektorem wybranego tranzystora), a podłożem wynosi 113,88V. Ważnymi parametrami układu są parametry opisujące izolację złączową wyspa-podłoże - rezystancja izolacji wyspy równa 102,056 GΩ natomiast rezystancja podłoża była równa 15,7Ω. Teoretycznie układ jest tym lepszy, im mniejsza jest rezystancja podłoża.

Wykonanie wyżej wspomnianej charakterystyki pozwoliło także wyznaczyć współczynnik doskonałości złącza n=1,45. Wyniki pomiarów określających zależność temperatury układu scalonego od mocy wydzielanej w jednym z tranzystorów tego układu przedstawia charakterystyka UBE=f(P). Wraz ze spadkiem napięcia UBE rośnie moc.