CJFET Differential Pairs Constructions and Characteristics for Design of CBiCJFet Differential Amplifiers and Differential Difference Amplifiers

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorSavchenko, E. M.
dc.contributor.authorDrozdov, D. G.
dc.contributor.authorRodin, V. G.
dc.contributor.authorGrushin, А. I.
dc.contributor.authorDukanov, P. А.
dc.contributor.authorProkopenko, N. N.
dc.date.accessioned2022-02-15T10:38:02Z
dc.date.available2022-02-15T10:38:02Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenWe have developed technology and construction solutions system to increase differential pairs (DP) of JFet with p- and n-channels identity, which are included into silicon complementary bipolar process of SPE “Pulsar” (Moscow). The possibility of creating several types of JFet DPs within the process is shown. The paper presents the results of experimental studies of two types of DP JFet designs with p- and n-channels for the spread of gate-source voltage VGS depending on the drain current and drain-source voltage. The main features of the first design of p-channel JFets were the following: formation of drain/source area due to passive base of npn-transistor and deep collector areas for pnp-transistor; channel formation based on p-layer collector of pnp-transistor; formation of bottom gate using p+ buried layer; top gate formation due to active base and polysilicon emitter of npn-transistor. A feature of the second JFet design was top gate formation due to passive base. The designs of the first and second types of n-channel Jfet were formed similarly, taking into account the replacement of the applied areas of bipolar transistors with opposite ones in the type of conductivity. It was found that with increasing drain current VGS decreases, and with increasing drain-source voltage VGS at high currents increases for DP based on p-channel JFet with the first type of design. The maximum difference VGS was in the range of 5–80 mV for a given differential pair JFet with a p-channel. On plots for DP p-channel JFet with the second type design a significantly lower voltage spread VGS was shown: for example, for the drain current ID = 50 mkA the voltage spread VGS did not exceed 10 mV. In this case the voltage spread VGS practially did not depend on drain-source voltage in contrast to differenctial pair of the first type. The second type JFet n-channel differential pairs like for the DP p-channel JFet provided lower spread values in comparison with the first type design: VGS reached values of 5-20 mV. Moreover, for the design of the second type, a significantly weaker effect of the drain-source voltage on VGS was observed at high current densities. The developed designs of differential pairs based on p- and n-channel JFet are recommended for use in organizing the production of CBiCJFet analog circuits, including operations at low temperatures.uk
dc.description.abstractruРазработана система технологических и конструктивных решений, обеспечивающая повышение идентичности дифференциальных пар (DP) полевых транзисторов с управляющим p-n переходом (JFet) с p- и n-каналами, встроенных в кремниевый комплементарный биполярный технологический процесс АО “НПП “Пульсар” (г. Москва). Показано, что в рамках данного технологического процесса возможно создание нескольких типов DP JFet. В работе представлены результаты экспериментальных исследований двух типов конструкций DP JFet с p- и n- каналами по разбросу напряжения затвор-исток VGS в зависимости от тока стока и напряжения сток-сток. К основным особенностям первой конструкции p-канального Jfet относились: формирование областей стока/истока за счёт пассивной базы npn-транзистора и областей глубокого коллектора pnp-транзистора; формирование канала на основе p–слоя коллектора pnp-транзистора; формирование нижнего затвора с применением p+ скрытого слоя; формирование верхнего затвора за счёт активной базы и поликремниевого эмиттера npn-транзистора. Особенностью второй конструкции Jfet являлось формирование верхнего затвора за счёт пассивной базы. Конструкции первого и второго типов n-канальных JfVet формировались аналогично с учетом замены применяемых областей биполярных транзисторов на противоположные по типу проводимости. Для DP на основе p-канальных JFet с конструкцией первого типа установлено, что с ростом тока стока величина VGS снижается, а с увеличением напряжения сток-исток VGS при высоких токах возрастает. Для данной дифференциальной пары JFet с p-каналом максимальная разница DVGS лежит в пределах 5 – 80 мВ. Для DP p-канальных JFet с конструкцией второго типа приведены графики, показывающие существенно меньшее значение разброса напряжений VGS: например, для значения тока стока ID = 50 мкА разброс напряжений VGS не превышает 10 мВ. При этом, в отличие от первого типа DP, разброс напряжения VGS практически не зависит от напряжения сток-исток. Как и для DP p-канальных JFet дифференциальные пары n-канальных JFet второго типа обеспечили меньшие значения разброса в сравненни с конструкцией первого типа: VGS достигает значений 5 – 20 мВ. Также для конструкции второго типа наблюдалось значительно более слабое влияние напряжения сток-исток на VGS при высоких плотностях тока. Разработанные конструкции дифференциальных пар на основе p- и n-канальных JFet рекомендуется использовать при организации производства CBiCJFet аналоговых микросхем, в том числе для эксплуатации в условиях низких температур.uk
dc.description.abstractukРозроблено систему технологiчних i конструктивних рiшень, що забезпечує пiдвищення iдентичностi диференцiальних пар (DP) польових транзисторiв з керуючим p-n переходом (JFet) з p- i n-каналами, що вбудованих в кремнiєвий комплементарний бiполярний технологiчний процес “НВП “Пульсар”. Показано, що в рамках даного технологiчного процесу можливе створення декiлькох типiв DP JFet. В роботi представленi результати експериментальних дослiджень двох типiв конструкцiй DP JFet з p- i n- каналами з розкидом напруги затвор-витiк VGS в залежностi вiд струму стоку i напруги стiк-витiк. До основних особливостей першої конструкцiї p-канального Jfet ставилися: формування областей стоку / витоку за рахунок пасивної бази npn-транзистора i областей глибокого колектора pnp-транзистора; формування каналу на основi p-шару колектора pnp-транзистора; формування нижнього затвору з застосуванням p+ прихованого шару; формування верхнього затвору за рахунок активної бази i полiкремнiєвогох емiтера npn-транзистора. Особливiстю другої конструкцiї Jfet було формування верхнього затвору внаслiдок пасивної бази. Конструкцiї першого i другого типiв n-канальних Jfet формувалися аналогiчно з урахуванням замiни застосовуваних областей бiполярних транзисторiв на протилежнi за типом провiдностi. Для DP на основi p-канальних JFet з конструкцiєю першого типу встановлено, що зi зростанням струму стоку величина VGS знижується, а зi збiльшенням напруги стiк-витiк VGS за великих струмах зростає. Для даної диференцiальної пари JFet з p-каналом максимальна рiзниця VGS лежить в межах 5 - 80 мВ. Для DP p-канальних JFet з конструкцiєю другого типу наведено графiки, що показують iстотно менше значення розкиду напруг VGS: наприклад, для значення струму стоку ID = 50 мкА розкид напруг VGS не перевищує 10 мВ. При цьому, на вiдмiну вiд першого типу DP, розкид напруги VGS практично не залежить вiд напруги стiквитiк. Як i для DP p-канальних JFet диференцiальнi пари n-канальних JFet другого типу забезпечили меншi значення розкиду в порiвняннi з конструкцiєю першого типу: VGS досягає значень 5 - 20 мВ. Також для конструкцiї другого типу спостерiгалося значно слабший вплив напруги стiк-витiк на VGS у разi високої щiльностi струму. Розробленi конструкцiї диференцiальних пар на основi p- i n-канальних JFet рекомендується використовувати при органiзацiї виробництва CBiCJFet аналогових мiкросхем, в тому числi для експлуатацiї в умовах низьких температур.uk
dc.format.pagerangeС. 71-77uk
dc.identifier.citationCJFET Differential Pairs Constructions and Characteristics for Design of CBiCJFet Differential Amplifiers and Differential Difference Amplifiers / Savchenko E. M., Drozdov D. G., Rodin V. G., Grushin А. I., Dukanov P. А., Prokopenko N. N. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2019. – Вип. 79. – С. 71-77. – Бібліогр.: 23 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2019.79.71-77
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/46471
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування: збірник наукових праць, Вип. 79uk
dc.subjectp-n junction field-effect transistorsuk
dc.subjectdifferential pairuk
dc.subjectdrain-gate characteristicuk
dc.subjectsilicone complementary bipolar technologyuk
dc.subjectпольовi транзистори з керованим p-n переходомuk
dc.subjectдиференцiальнi париuk
dc.subjectхарактеристика стiкзатворuk
dc.subjectкремнiєва комплементарна бiполярна технологiяuk
dc.subjectполевые транзисторы с управляющим p-n переходомuk
dc.subjectдифференциальные парыuk
dc.subjectстокозатворная характеристикаuk
dc.subjectкремниевая комплементарная биполярная технологияuk
dc.subject.udc621.382.32uk
dc.titleCJFET Differential Pairs Constructions and Characteristics for Design of CBiCJFet Differential Amplifiers and Differential Difference Amplifiersuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPIRR-2019_79_71-77.pdf
Розмір:
692.9 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 79