Mikroelektronické praktikum - UMEL - Vysoké učení technické v Brně

Mikroelektronické praktikum 21neexistuje přesná hranice. Jako speciální myslíme součásti především s „okrajovými“parametry např. diody a tranzistory s malým zbytkovým proudem, skupiny teplotněegalizovaných tranzistorů NPN a PNP, tranzistory JFET pro funkci řízených odporů avstupních zesilovačů, nízkošumové operační zesilovače, dvojice a čtveřice operačníchzesilovačů, moderní monolitické operační zesilovače s přístupnými vnitřními svorkamivhodné k zvětšování rychlosti přeběhu a rozšíření kmitočtového pásma, případně zesilovačevhodné pro funkci zdroje proudu řízeného napětím nebo proudem atd.Někdy se také na pracovišti uživatele součástky měří, zejména:• kontrola souladu hodnot technických parametrů s platnou technickou dokumentací(tzv. přejímací řízení se provádí podle technické dokumentace výrobce součástí; abyse předešlo případným právním sporům o věrohodnosti, provádí uživatel měření napracovišti provedeném téměř shodně s odpovídajícím pracovištěm u výrobce);• zjištění specifických vlastností, nezbytných pro práci v určitém obvodu a za určitýchpodmínek (např. stálost resp. teplotní závislost vybraných technických parametrů,vhodnost k párování, teplotní souběh apod.);• určení rozptylu hodnot, příp. závislostí mezi technickými parametry, které majídominantní význam pro funkci určitého obvodu;• ověření vhodnosti součástky určitého typu pro aplikaci v daném oboru;• prošetření vlastností konkrétní součásti před zabudováním do obvodu.V praxi měření součástek říkáme testování a obecně rozlišujeme testování• parametrické (tj. zjištění číselných hodnot parametrů)• funkční (zjištění, že součástka funguje v daném zapojení, týkalo by se posledníchdvou bodů ve výše uvedeném výčtu).Poznamenejme ovšem, že testování obecně je časově náročné a nutí budovat nákladnápracoviště, často vybavená unikátními přístroji. Proto se snažíme omezit na funkční testy aměření parametrů omezit na minimum. Přesto v řadě případů nelze považovat testovánísoučástek za zbytečný luxus. Podle statistických údajů dosahuje totiž cena nalezení vadnésoučástky zapájené na desce plošných spojů až tisícinásobku ceny součástky.Poznamenejme, že ani detailní měření charakteristik součástek není prosto problémů.Komplikace způsobuje zahřívání součástek vyvolané procházejícím proudem. Měli bychomsprávně rozlišovat dvojí voltampérové charakteristiky, a to charakteristiky snímané staticky,bod po bodu při zachování stálé okolní teploty ϑa, a charakteristiky snímané dynamicky(často impulsně), jejichž průběhy odpovídají stálé vnitřní teplotě součásti. Průběhy získanétěmito dvěma způsoby se mohou (při relativně velké výkonové ztrátě a tím i velkém oteplení)od sebe značně lišit.Elektronické obvody jsou konstrukční útvary vzniklé spojením elektronickýchsoučástek. Jejich dalším účelově zaměřeným seskupováním jsou vytvářeny útvary vyšší -elektronická zařízení, zpracovávající signály buď analogové nebo číslicové (logické),případně obojí. Děje v elektronických (přesněji v elektrických) obvodech lze obecně popsatMaxwellovými rovnicemi. Tento popis však bývá zdlouhavý a nepřehledný, proto jejzjednodušujeme řadou konkrétních pouček a metod, jako jsou např.: I. a II. Kirchhoffůvzákon (metoda uzlových napětí a smyčkových proudů), Theveninův a Nortonův teorém,využití maticového počtu při spojování čtyřpólů (metoda Singorského) a další intenzivně se