Эквиваленты индуктивности и конверторы отрицательного сопротивления во входных цепях микроэлектронных приемников электромагнитного излучения

• Автор: Татаринцев, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 135 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.ОБЗОР СХЕМ ЭКВИВАЛЕНТОВ ИНДУКТИВНОСТИ, АНАЛОГОВ НЕГАТРОНОВ, СФЕР ПРИМЕНЕНИЯ МИКРОЭЛЕКТРОННЫХ ПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

1.1. Обзор схем эквивалентов индуктивности и аналогов негатронов

1.2.Сферы применения микроэлектронных приемников электромагнитного излучения

1.3.Выводы и основные направления исследования

2.ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

2.1.Основные проблемы и принципы построения приемников электромагнитного излучения

2.2.Приемник электромагнитного излучения промышленной частоты Гц

2.3.Микроэлектронные радиопарные датчики

2.4.Особенности приемников электромагнитного излучения с конвертором отрицательного сопротивления на операционном усилителе
2.5.Твердотельные приемники электромагнитного излучения
2.6. Выводы
3.ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНЗИСТОРНЫХ КОНВЕРТОРОВ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ И ЭКВИВАЛЕНТОВ ИНДУКТИВНОСТИ ДЛЯ ПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
3.1 .Исследование высокочастотной схемы устройства с динамическим отрицательным сопротивлением
3.2.Исследование схемы с отрицательным сопротивлением на комплементарных биполярных транзисторах с перекрестными коллекторнобазовыми связями
3.3.Использование некаскодных транзисторных аналогов негатронов в качестве конверторов импеданса
3.4.Частотные свойства устройств на основе транзисторного аналога инжекционнополевой структуры
3.5.Частотные свойства аналогов негатронов на полевых транзисторах
3.6.Исследование аналогов негатронов с повышенной температурной стабильностью
3.7.Исследование эквивалентов индуктивности на основе аналога индуктивного транзистора
3.8. Вы воды
4.ИССЛЕДОВАНИЕ ШУМОВЫХ СВОЙСТВ АНАЛОГОВ НЕГАТРОНОВ
4.1 .Применение компьютерной алгебры в задачах исследования собственных шумов транзисторных аналогов негатронов
4.2.Анализ шумов аналогов негатронов
4.3.Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Теоретически и экспериментально наработан материал, необходимый для создания микросхем, выполняющих функции активной антенны. Реализация работы. Результаты, полученные в диссертационной работе, были использованы в гранте РФФИ 4, в госбюджетных НИР №5 и №0, выполненных по заказу Министерства промышленности, науки и технологий РФ, в учебном процессе в курсе "Микроэлектронная сенсорика" (см. Апробация работы. Таганрог, ). Личный вклад автора. В диссертационной работе изложены результаты, которые были получены автором лично и в соавторстве, при этом автор синтезировал некоторые схемы МПЭМИ, экспериментально исследовал все макеты, предложил методы улучшения частотных свойств и повышения температурной стабильности некоторых схем, проводил компьютерное моделирование, осуществлял обработку, анализ и обобщение получаемых результатов. Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех основных разделов, заключения, списка литературы и 3-х приложений. Материалы работы изложены на 1 странице машинописного текста и содержат 4 таблицы, рисунков, библиографических источников. Во введении обоснована актуальность поставленной проблемы, сформулированы цель и основные задачи, решаемые в диссертационной работе. Приведено краткое содержание по главам и основные результаты, представляемые к защите. В первой главе описаны схемы известных полупроводниковых КОС и эквивалентов индуктивности. На основе проведенного обзора сделаны выводы и выделены основные направления исследования. В [5] показано, что известные полупроводниковые приборы и устройства, обладающие ВАХ Б-типа и индуктивным характером реактивности, могут использоваться как полупроводниковые эквиваленты индуктивности. В ряде источников также отмечается, что применение в качестве эквивалентов индуктивности выпускаемых серийно приборов (динисторов, тиристоров) не привело к желаемым результатам из-за низкой температурной стабильности, высокого уровня шумов, возникающих в объеме полупроводника при ударной ионизации, узкого диапазона рабочих частот. Однако современное развитие схемотехнических способов синтеза КОС с заранее заданными ВАХ позволили существенно улучшить параметры эквивалентов индуктивности. Анализ современных зарубежных публикаций по методам синтеза эквивалентов индуктивности показал, что за рубежом накоплен определенный опыт по твердотельному исполнению не только аналогов индуктивности, но и радиоэлектронных устройств на их основе. Однако в этих работах, как правило, подробно не раскрываются схемотехнические решения, позволяющие осуществить интегральное исполнение. Из всех известных устройств с ОС наибольшее применение нашли каскодные аналоги негатронов (КАН) со смещенной вдоль оси токов БАХ, а также устройства с дифференциальным отрицательным сопротивлением (ДОС). У таких КАН ВАХ Б-типа наблюдается между двумя определенными клеммами при подаче общего питания на другие две клеммы, причем участок ОС на ВАХ пересекает ось напряжения при нулевом токе. Поэтому КАН обычно не нуждаются в нагрузочных резисторах или источниках тока для перевода рабочей точки на участок, где устройство обладает ОС. КОС. В свою очередь устройства с ДОС отличаются простотой построения и высокими рабочими частотами. За рубежом широко используются КАН на транзисторах с перекрестными коллекторнобазовыми связями с источниками токов. Сферы применения МПЭМИ очень разнообразны: бесконтактная коммутация, применяемая при обнаружении местоположения объекта без установления с ним контакта; бесконтактные методы измерения сигналов для получения информации об электрическом режиме неразрушающим способом; диагностика патологии внутренних органов человека при помощи биологически активных точек; контроль уровня излучений в окружающей среде; магнитоэнцефалография при изучении болезней мозга; обнаружение магнитных аномалий и т. Как отмечается в литературе, тенденции развития ПЭМИ направлены на их микроэлектронное исполнение, что делает их малогабаритными и дешевыми. КОС и проведение сравнения КОС по уровню шума.