Proiectarea Circuitului Integrat CBD405E

Sarcina: De efectuat un circuitul integrat CDB 405 E pe o plachetă de Si cu o suprafaţă de 1mm2, dacă este dată schema circuitului şi nominalele rezistenţilor. De obţinut parametri fizici şi electrici a circuitului respectiv.

Schema electrică a circuitului:

Calcularea elementelor schemei:

Pentru calcularea dimensiunilor rezistenţelor trebui sa cunoştem următorii parametric: puterea disipată pe acestea, regiunea in care dorim să le efectuăm, toleranţa impusă de tehnologia de producţie. Datorită acestor parametric noi trebuie să calculam trei valori ale lăţimii rezistorului, şi anume lăţimea minimă impusă de tehnologia pe care o alegem la producţia circuitului integrat, lăţimea de precizie, şi lăţimea impusă de puterea disipată pe rezistenţă. Astfel în urma calculării acesto trei valori noi alegem pe cea mai mare, şi deja pe baza acestea calculam restul dimensiunilor ale rezistenţelor.

;

aceasta mărime este impusă de tehnologia pe care o folosim la confecţionarea circuitului integrat;

;

unde: Δb = Δl = 0.1μm, erori de precizie în caz de utilizare a fotolitografiei.

coeficientului de formă a rezistorului

eroarea relativă a coeficientului de formă a rezistorului

;

unde: coeficientul termic al rezistenţei;

intervalul de temperaturi la care va funcţiona rezistenţa;

eroarea realtivă a rezistenţei superficiale a semiconductorului;

toleranţa rezistenţei;

unde: puterea disipată pe rezistenţa de calculat

-puterea de disipare pe unitate de suprafaţă la Si

coeficientului de formă a rezistorului

Calculul puterii disipate pe rezistenţe:

Considerăm că toţi tranzistorii sunt deschişi astfel circuitul echivalent este:

Curentul totat:

Prin R3 curge curentul total rezultă că

Determinăm căderea de potenţial pe

astfel şi

După ce am calculat puterile putem să calculam şi lăţimea rezistenţelor.

Exemplu de calcul:

Pentru rezistor de tip meandru:

R1:

Observăm că valoarea lui b cea mai mare este la acea de putere astfel folosim această valoare pentru calculele de mai departe.

-eroarea introdusa de difuzie, astfel lăţimea pe fotomască va fi mai mica pentru că la corodare ferestrelor ce se fac in oxid se măresc şi încă la difuzie are loc difuzia sub stratul de oxid.

, unde n- numărul de segmente de tip Z va avea meandrul;

;

a=b, a-distanţa dintre 2 segmente,

b-lăţimea segmentului;

Pentru rezistor dreptunghiular:

R3: