Aktive elektronische Bauelemente: Aufbau, Struktur, Wirkungsweise, Eigenschaften und praktischer Einsatz diskreter und integrierter Halbleiter-Bauteile
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Springer Vieweg
[2019]
|
| Ausgabe: | 4., durchgesehene Auflage |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXIII, 718 Seiten Illustrationen, Diagramme |
| ISBN: | 9783658247515 3658247517 |
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Datensatz im Suchindex
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung I
2 Grundlagen der Halbleiter 5
2 1 Halbleiter im Periodensystem der Elemente 5
2 2 Halbleiter zwischen Nichtleiter und Leiter 7
2 3 Aulbau der Atome 8
231 Bohr’sches Atommodell 8
232 Elektronenpaarbindung, Kristallgitter 11
233 Schalenmodell und Wechselwirkung 13
234 Bändermodcll und Fermi-Slatistik 15
2 4 Direkte und indirekte Halbleiter 22
241 Quanten und Wellen 22
242 Direkte Rekombination 24
243 Indirekte Rekombination 25
2 5 Eigenleitung 26
251 Eigenleitungsdichte 27
252 Ladungsträgerlebensdauer 30
253 Beweglichkeit 31
2 6 Slörstellenlcitung 32
261 Dotieren 32
262 Slörslellenleitung im Bändermodell 34
263 Allgemeines zu dotierten Halbleitern 35
264 Einfluss der Temperatur auf dotierte Halbleiter 36
265 Auswirkung der Temperatur auf Halbleiterbauelemente 38
3 Der pn-Übergang 39
3 1 Der pn-Übergang ohne äußere Spannung 39
311 Der ideale abrupte pn-Übergang 39
312 Diffusion und Rekombination im pn-Grenzgebiet 41
313 Ladungsträgerdichte 42
314 Raumladungsdichte 44
VII
X
Inhaltsverzeichnis
4 11 4 Suppressordiode 20
4 11 5 Temperatursensoren 24
4 11 6 124
4 11 6 1 Dreischichtdiode 25
4 11 6 2 Fünfschichtdiode 25
4 11 6 3 Vierschichtdiode 26
4 11 6 4 Anwendungen der Mehrschichtdioden 128
4 11 6 5 Kennwerte von Mehrschichtdioden 28
4 11 7 Zenerdiode, Z-Diode 28
4 11 8 Avalanchediode 50
4 11 9 Stromregeldiode 50
4 11 10 Leuchtdiode (Lumineszenzdiode LED) 5
4 11 10 1 Grundsätzliches 5
4 11 10 2 Funktionsprinzip 52
4 11 10 3 Herstellung 132
4 11 10 4 Material und Farben Spektrum 133
4 11 10 5 Technische Ausführung Aufbau 136
4 11 10 6 Flächen-und Kantenstrahler 136
4 11 10 7 Wirkungsgrad 139
4 11 10 8 Eigenschaften 139
4 11 10 9 Kennwerte und Grenzwerte 142
4 11 10 10 Anwendungen und Einsalzbereiche 143
4 11 11 Organische Leuchtdiode (OLED) 144
4 11 11 1 Vorteile 144
4 11 11 2 Nachteile 145
4 11 11 3 Organische Materialien 145
4 11 11 4 Aufbau 146
4 11 11 5 Funktionsweise 147
4 11 11 6 Aktivmatrix- und Passivmalrix-Displays 148
4 11 12 Laserdiode (LD) 149
4 11 12 1 Grundlagen 149
4 11 12 2 Realisierungsbedingungen für die Funktion
der Laserdiode 152
4 11 12 3 Aufbau der Materialschichten 156
4 11 12 4 Aufbau des Laserresonators DFB-, DBR-Laser 157
4 11 12 5 Kenngrößen 159
= 4 11 12 6 Eigenschaften und Besonderheiten 161
j 4 11 12 7 Anwendungen 163
; 4 11 12 8 Beispiel für Datenblattangaben einer Laserdiode 163
( 4 11 13 Fotodiode 163
I 4 11 13 1 Funktionsweise 164
j 4 11 13 2 Betriebsarten 168
Inhaltsverzeichnis
XI
4 11 13 3 Aufbau 170
4 11 13 4 Eigenschaften 171
4 11 13 5 Ausführungsformen 172
4 11 13 6 Anwendungen 173
4 11 14 Solarzelle 173
4 11 14 1 Aufbau einer Silizium-Solarzelle 174
4 11 14 2 Solarzellentypen 175
4 11 14 3 Verluste in Solarzellen 176
4 11 14 4 Eigenschaften von Solarzellen 177
4 11 14 5 Kenndaten der Solarzelle 179
4 11 14 6 Ersatzschaltbild der Solarzelle 182
4 11 14 7 Bypass-Diode 183
4 11 15 Kapazitätsdiode (Varaktor-Diode) 183
4 11 15 1 Allgemeines 184
4 11 15 2 Funktionsweise und Eigenschaften 184
4 11 15 3 Ersatzschallung, Güte 184
4 11 15 4 Grenzfrequenz/c (cut-off-frequency) 186
4 II 15 5 Temperalurabhängigkeit 186
4 11 15 6 Anwendungen 187
4 11 16 pin-Diode 189
4 11 16 1 Funktion 190
4 11 16 2 Anwendungen der pin-Diode 191
4 11 17 Tunneldiode (Esaki-Diode) 192
4 II 17 1 Grundlegendes zur Quantenphysik 193
4 11 17 2 Tunneleffekt 193
4 11 17 3 Aufbau und Funktion der Tunneldiode 195
4 11 17 4 Ersatzschaltung 197
4 11 17 5 Anwendungen der Tunneldiode 199
4 11 18 Rückwärtsdiode (Backwarddiode) 199
4 11 19 Gunndiode 200
4 11 19 1 Gunn-Effekt 200
4 11 19 2 Aufbau der Gunndiode 201
4 11 19 3 Funktionsweise der Gunndiode 201
4 11 19 4 Anwendungen der Gunndiode 206
4 11 20 IMPATT-Diode 207
4 11 20 1 Funktionsweise der IMPATT-Diode 207
4 11 20 2 Anwendungen der IMPATT-Diode 210
4 11 21 TRAPATT-Diode 210
4 11 22 BARITT-Diode 211
4 11 23 DOVETT-Diode 212
4 11 24 Ladungsspeicherungsdiode 213
XII
Inhaltsverzeichnis
4 11 25 Speicherschalldiode (Step-Recovery-Diode) 213
4 11 26 Magnetdiode 215
4 11 26 1 Aufbau 215
4 11 26 2 Funktionsweise 215
4 11 26 3 Eigenschaften und Anwendungen 216
5 Bipolare Transistoren 217
5 1 Definition und Klassifizierung von Transistoren 217
5 2 Grundsätzlicher Aufbau des Transistors 220
5 3 Richtungen von Strömen und Spannungen 221
5 4 Betriebszustände (Arbeitsbereiche) 222
541 Aktiver Zustand (Normalbetrieb Vorwärtsbelrieb) 222
542 Gesättigter Zustand (Sättigungsbetrieb) 223
543 Gesperrter Zustand (Sperrbelrieb) 223
544 Inverser Zustand (Inversbetrieb Rückwärtsbelrieb) 224
5 5 Signaldynamik und Signalgröße 224
5 6 Funktionsweise 225
5 7 Die drei Grundschaltungen des Bipolartransistors 230
5 8 Einsatz als Verstärker oder Schalter 231
581 Verstärkerbetrieb 231
582 Schalterbetrieb 233
5 9 Kennlinien des Transistors 234
591 Eingangskennlinie 234
5911 Verlauf der Eingangskennlinie 234
5912 Differenzieller Eingangswidersland 237
592 Ausgangskennlinie 238
5921 Ausgangskennlinienfeld für Spannungs- und
Stromsteuerung 238
5922 Aktiver Bereich 239
5923 Übersteuerungsbereich 240
5924 Sperrbereich 241
5925 Differenzieller Ausgangswiderstand 244
593 Steuerkennlinien 245
5931 Strom-Steucrkennlinie 245
5932 Spannungs-Steuerkennlinie 246
594 Rückwirkungskennlinie 247
595 Vierquadranten-Kennlinienfeld 248
5 10 Durchbruchspannungen und Grenzströme 250
5 10 1 Durchbruch 1 Art 250
5 10 1 1 Basis-Emitter-Diode 250
5 10 1 2 Basis-Kollektor-Diode 250
5 10 1 3 Kollektor-Emitler-Slrecke 251
Inhaltsverzeichnis
XIII
5 10 2 Durchbruch 2 Art 252
5 10 3 Grenzslröme 252
5 11 Maximale Verlustleistung 252
5 11 1 Statischer Betrieb 252
5 11 2 Pulsbetrieb 255
5 12 Erlaubter Arbeitsbereich 257
5 13 Rauschen beim Bipolartransistor 258
5 13 1 Allgemeines zum Rauschen 258
5 13 2 Beschreibung stochastischer Signale 260
5 13 3 Rauschquellen beim Bipolartransistor 269
5 13 3 1 Thermisches Rauschen (Widerstandsrauschen) 269
5 13 3 2 Schrotrauschen (Scholtky-Rauschen) 270
5 13 3 3 I// -Rauschen 271
5 13 3 4 Popcorn-Rauschen 271
5 13 3 5 Generalions-Rekombinations-Rauschen 272
5 13 3 6 Stromverteilungsrauschen 272
5 13 3 7 Avalanche-Rauschen 272
5 13 4 Rauschzahl 272
5 13 4 1 Definition und Eigenschaften 272
5 13 4 2 Bereich weißes Rauschen 274
5 13 4 3 Bereich 1//-Rauschen 275
5 13 4 4 Bereich hoher Frequenzen 276
5 14 Beschreibung durch Gleichungen 276
5 15 Abhängigkeiten der Stromverstärkung 277
5 15 1 Abhängigkeit der Stromverstärkung vom Arbeitspunkt 277
5 15 2 Abhängigkeit der Stromverstärkung von der Grundschallung 278
5 15 2 1 Stromverstärkung der Basisschaltung 278
5 15 2 2 Stromverstärkung der Emitterschaltung 280
5 15 2 3 Stromverstärkung der Kollektorschaltung 280
5 15 2 4 Umrechnung der Stromverstärkungen 281
5 15 3 Stromverstärkung in Abhängigkeit der Frequenz,
Grenzfrequenzen 281
5 15 3 1 /i-Grenzfrequenz 281
5 15 3 2 Transitfrequenz 282
5 15 3 3 Maximale Schwingfrequenz 283
5 16 Dynamisches Schaltverhalten des Bipolartransistors 284
5 16 1 Schaltzeiten 285
5 16 1 1 Einschaltverzögerung/d 285
5 16 1 2 Anstiegszeit t, 285
5 16 1 3 Speicherzeil/s 286
5 16 1 4 Abfallzeit tf 287
5 16 1 5 Verkürzung der Schaltzeilen 287
XIV
Inhaltsverzeichnis
5 17 Modelle und Ersatzschaltungen des Bipolartransistors 288
5 17 1 Die physikalische Ersatzschaltung 289
5 17 1 1 Das Ebers-Mol 1-Modell 290
5 17 1 2 Transportmodell 293
5 17 1 3 Gummel-Poon-Modell 294
5 17 1 4 Gleichstrom-Kleinsignalersatzschaltbild 295
5 17 2 Die formale Ersalzschaltung 301
5 17 2 1 Allgemeines zum Vierpol 301
5 17 2 2 /t-Paramcter 203
5 17 2 3 Bestimmung der /i-Parameter aus den Kennlinien 304
5 17 2 4 Umrechnung der /i-Parameter
zwischen Grundschaltungen 306
5 17 2 5 Umrechnung von /i-Paramelcm lur andere
Arbeitspunkle 207
5 17 2 6 y-Parameter 309
5 17 2 7 Umrechnung zwischen v-und/t-Parametem 310
5 17 2 8 s-Parameler -211
5 17 2 9 Vierpolparameter und physikalisches Ersatzschaltbild 314
5 17 2 10 Berechnung des Belriebsverhaltens 314
5 17 3 Wechselslrom-Kleinsignalersatzschallbild 317
5 18 Aufbau und Herstellungsverfahren von Bipolartransistoren 318
5 18 1 Spitzentransistor 318
5 18 2 Legierungstransislor 319
5 18 3 Mesatransislor 319
5 18 4 Planartransistor 320
5 18 4 1 Herstellung von Einzeltransistoren, innerer Aufbau 321
5 18 4 2 Bauformen, Gehäuse von Einzcltransistoren 321
5 18 4 3 Integrierte Transistoren, Herstellung und innerer
Aufbau 323
5 18 4 4 Herstellungsprozess am Beispiel
eines npn-Transistors 324
5 18 4 5 Emilterrandverdrängung 326
5 19 Hetero-Bipolartransistor (HBT) 327
5 20 Darlington-Transistor 3 30
5 20 1 Verlauf der Stromverstärkung 332
5 20 1 1 Stromverstärkung im Bereich 1 332
5 20 1 2 Stromverstärkung im Bereich 2 und 3 333
5 20 2 Schaltverhallen 3 34
5 20 3 Kleinsignalverhalten 335
5 20 4 Weitere Besonderheiten des Darlinglon-Transislors 336
Inhaltsverzeichnis
XV
6 Feldeffekttransistoren 337
6 1 Allgemeine Eigenschaften 337
6 2 Funktionsprinzip und Klassifikation 339
621 Praxis mit Feldeffekttransistoren 341
622 Unterschiede zwischen unipolaren und bipolaren Transistoren 343
6 3 Die drei Grundschallungen des Feldeffekttransistors 344
6 4 Prinzipieller Aufbau und Wirkungsweise des Sperrschicht-FET 345
641 JFET ohne äußere Spannung 345
642 Uos variabel, UDs klein und konstant 346
643 Uos variabel, Uqs = 0 348
644 Uqs und Uqs variabel 349
645 Kennlinien des JFET, Beschreibung durch Gleichungen 351
6451 Begriffe 351
Ö 452 Kennlinienarten 352
6453 Übertragungskennlinie 352
Ö 454 Ausgangskennlinienfeld 353
646 Temperaturabhängigkeit der JFET-Parameter 355
6 5 Prinzipieller Aufbau und Wirkungsweise des MOSFETs 357
651 MOS-Kondensator, Grundlagen des MOSFETs 357
652 Aufbau eines n-Kanal MOSFET 359
6521 Anreicherungstyp 359
6522 Verarmungstyp 360
653 Wirkungsweise des n-Kanal MOSFET, Anreicherungslyp 362
654 Wirkungsweise des n-Kanal MOSFET, Verarmungstyp 366
655 Kennlinien des MOSFETs, Beschreibung durch Gleichungen 368
6551 n-Kanal MOSFET, Anreicherungstyp 368
6552 n-Kanal MOSFET, Verarmungstyp 372
656 MOSFET als steuerbarer Widerstand 373
657 Temperaturabhängigkeit der MOSFET-Parameter 375
6 6 Modelle und Ersalzschallungen des Feldeffekttransistors 377
661 Statisches Verhallen 377
662 Dynamisches Verhalten 378
663 Klcinsignalmodell 379
6631 Gleichslrom-Kleinsignalersatzschaltbild 379
6 Ö 3 2 Wcchselstrom-Kleinsignalersatzschaltbild 381
6 Ö 3 3 Grenzfrequenzen bei Kleinsignalbetrieb 383
6 7 Grenzdaten und Sperrströme 384
671 Durchbruchspannungen 385
6711 Gate-Durchbruch 385
6712 Drain-Source-Durchbruch 385
XVI
Inhaltsverzeichnis
672 Grenzströme 386
6721 Drainstrom 386
Ö 722 Rückwärtsdiode 386
Ö 723 Gatestrom 386
673 Sperrströme 387
674 Maximale Verlustleistung 387
675 Erlaubter Arbeitsbereich 387
6 8 Der FET als Schalter 388
681 Schaltstufen mit FET 388
682 Dynamisches Verhalten von FET-Schaltstufen 390
6 9 Rauschen beim Feldeffekttransistor 391
6 10 Spezielle Bauformen von Feldeffekttransistoren 392
6 10 1 Leistungs-MOSFETs 392
6 10 1 1 Allgemeines Vorteile Einsatzgebiete 392
6 10 1 2 FET mit DMOS-Struktur 393
6 10 1 3 FET mil VMOS-Slruktur 394
6 10 1 4 HEXFET 396
6 10 1 5 SIPMOS-Transistor 396
6 10 1 6 LDMOS-Transistor 397
6 10 1 7 FREDFET 398
6 10 2 Intelligente Leistungs-FETs 398
6 10 2 1 TEMPFET (Temperature Protected FET) 399
6 10 2 2 PRÜFET (Protected FET) 399
6 10 3 Weitere Bauformen von FETs 399
6 10 3 1 Dual-Gate MOSFET 399
6 10 3 2 MESFET 400
6 10 3 3 HEMT (MODFET) 401
6 10 3 4 ISFET 403
6 10 3 5 ENFET 404
6 10 3 6 TFT-Transistor 405
6 11 Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) 405
6 11 1 Struktureller Aufbau 406
6 11 2 NPT-und PT-Struktur 406
6 11 3 Funktionsweise 409
6 11 4 IGBT Latch-Up 410
6 11 5 Kennlinien 412
6 11 5 1 Vorwärtssperrzustand 413
6 11 5 2 Durchlasszustand 413
6 11 5 3 Rückwärtsbelrieb 414
Inhaltsverzeichnis
XVII
6 11 6 Schallverhalten 415
6 11 6 1 Übersicht 415
6 11 6 2 Ein- und Ausschalten im Detail,
Vergleich MOSFET-IGBT 415
6 11 7 Trench-IGBT 418
7 Thyristoren 421
7 1 Einteilung der Thyristoren 421
7 2 Einrichtungs-Thyristortriode (Thyristor) 422
721 Grundlagen der Funktionsweise 423
722 Aufbau 424
723 Strom-Spannungs-Kennlinie 426
7231 Betrieb in Sperrrichtung 426
7232 Betrieb in (Vorwärts-)Blockierrichtung 427
724 Der Zündvorgang 429
7241 Erläuterung des Zündvorgangs mit Hilfe
des Zweitransistormodells 429
7242 Die Zündbedingung 430
7243 Zündung ohne Steuerstrom (Iq = 0) 432
7244 Zündung durch den Steuerstrom 432
725 Löschen des Thyristors 435
726 Kennlinie des Steuerkreises 435
727 Temperalurabhängigkeit 436
728 Dynamische Eigenschaften 437
7281 Kritische Spannungsanstiegsgeschwindigkeit du/dt 437
7282 Kritische Stromanstiegsgeschwindigkeit di/dt 437
7283 Einschaltverhalten 438
7284 Ausschaltverhalten 439
729 Spannungs- und Stromgrenzwerte 440
7 2 10 Phasenanschnittsteuerung mit Thyristor 442
7 2 10 1 Funktionsweise der Phasenanschnittsteuerung 442
7 2 10 2 Berechnung der Änderung der Leistungsaufnahme 444
7 2 11 Zusammenfassung der Eigenschaften von Thyristoren 445
7 2 12 Vergleich von Thyristor und mechanischem Schalter 445
7 3 Spezielle Bauformen des Thyristors 446
731 Zweirichtungs-Thyrislordiode (TRIAC) 446
732 Einrichtungs-Thyristortetrode 448
733 Asymmetrisch sperrende Thyristoren 449
7331 Rückwärts leitender Thyristor (RCT) 449
7332 Asymmetrisch sperrender Thyristor (ASCR) 449
XVIII
Inhaltsverzeichnis
734 Gate Turn-Off Thyristor (GTO) 450
7341 Übersicht 450
7342 Halbleiterstruklur 450
7343 Stationäre Strom-Spannungskennlinie 451
7344 Vorgang beim Abschalten 451
7345 Zusammenfassung der Eigenschalten des GTO 452
735 MOS-gesteuerter Thyristor (MCT) 452
7351 Übersicht 452
7352 Halbleiterstruktur 453
7353 Schalteigenschaften des p-MCT 454
7354 Zusammenfassung der Eigenschaften von MCTs 455
736 Lichlgesteuerter Thyristor (LTT) 455
737 Feldgesteuerter Thyristor (FCT) 456
7371 Übersicht 456
13 1 2 Schalteigenschaften des FCT 456
738 Gate-Commutated Thyristor (GCT 1GCT) 457
739 Unijunction-Transistor (UJT) 458
7391 Wirkungsweise 458
13 9 2 Anwendung 460
8 Operationsverstärker 463
8 1 Allgemeines, Überblick 463
8 2 Schaltsymbol, Anschlüsse 464
8 3 Ausführungsformen 465
8 4 Betriebsspannungen 466
8 5 Operationsverstärker-Typen 468
851 Normaler Operationsverstärker 468
852 Transkonduklanz-Verstärker 469
853 Transimpedanz-Verstärker 470
854 Strom-Verstärker 471
8 6 Der normale Operationsverstärker 471
861 Begriffsdefinitionen 472
862 Differenzverstärkung, Leerlaufspannungsverstärkung Vo 474
863 Übertragungskennlinie 474
864 Gleichlaktverstärkung, Gleichtaktunlerdrückung 476
865 Eingangswiderstände 478
8651 Differenzeingangswidersland 479
8 Ö 5 2 Gleichtakleingangswiderstand 479
866 Ausgangswiderstand 480
867 Eingangsslröme 481
8671 Eingangsruhestrom 481
8672 Offsetstrom (Eingangsfehlstrom) 482
Inhaltsverzeichnis
XIX
868 OITsetspannung 483
869 Verstärkungseinstellung durch Gegenkopplung 486
8 6 10 Verslärkungs-Bandbreiteprodukt 487
8 6 10 1 Frequenzgang der Leerlaufverstärkung 487
8 6 10 2 Erhöhung der Bandbreite durch Gegenkopplung 489
8 6 11 Frequenzgangkorrektur 490
8 6 11 1 Mehrstufiger Verstärker 490
8 6 11 2 Schwingbedingung 491
8 6 11 3 Amplituden-und Phasenrand 494
8 6 11 4 Prinzip der Frequenzgangkorrektur 495
8 6 11 5 Frequenzgangkorrektur am Operationsverstärker 496
8 6 12 Spannungsbereich und Stromaufnahme 500
8 6 13 Temperaturbereich 500
8 6 14 Anstiegsgeschwindigkeit 500
8 6 15 Maximale Ausgangsspannung 502
8 6 16 Einschwingzeit (Settling Time) 503
8 6 17 Zeitverzögerung nach Überlast 504
8 6 18 Rauschen 504
8 7 Der ideale Operationsverstärker 507
8 8 Interner Aufbau von Operationsverstärkern 508
881 Übersicht 508
882 Die Eingangsslufe (Differenzverstärker) 509
8821 Grundschallung des Differenzverstärkers 510
8822 Realisierung der Konstantstromquelle 512
8823 Übertragungskennlinie des npn-Differenzverslärkers 513
8824 Übertragungskennlinie
des n-Kanal MOSFET-Differenzverstärkers 514
883 Die Koppelslufe 514
884 Die Ausgangsstufe 516
8 9 Tipps zum praktischen Einsatz von Operationsverstärkern 516
9 Grundlagen integrierter Halbleiterschaltungen 519
9 1 Allgemeines zu integrierten Schaltungen 519
911 Definition und Arten der Integration 519
9111 Hybride Integration 520
9112 Monolithische Integration 524
9113 Multi Chip Module 525
912 Vor-und Nachteile integrierter Schaltungen 525
913 Einteilung integrierter Schaltungen 526
9131 Integrationsgrad 526
9132 Befestigungsart auf der Leiterplatte 527
9133 Technologie 527
XX
Inhaltsverzeichnis
9134 Schaltzeiten 527
9135 Temperaturbereiche 529
9136 Schaltungsart 529
9137 Anwendungsbereich 529
9138 Programmierbare Logik 531
9139 Zugänglichkeit 531
9 2 Kenngrößen digitaler Schaltkreise 532
921 Betriebsspannung 532
922 Pegelbereiche und Übertragungskennlinie logischer Schaltungen 532
923 Spannungspegel, Slörabstand 533
924 Lastfaktoren 535
925 Ausgangsstufen 536
926 Schaltzeiten 536
927 Verlustleistung 537
9 3 Logikbaureihen 538
931 Übersicht Bipolare Schaltkreisfamilien 538
932 Übersicht MOS-Schallkreisfamilien 539
9 4 Bipolare Schaltkreisfamilien 540
941 RTL 540
942 DTL 540
943 ECL 542
944 I2L 545
945 TTL 546
9451 Funktion 546
9452 TTL-Ausgangsschallungen 548
9453 TTL-Schaltungsvarianten 551
9454 TTL-kompalible High-Speed-CMOS-Logik 557
9 5 MOS-Schaltkreisfamilien 560
951 Vorteile von MOSFETs in integrierten Schaltungen 560
952 PMOS-Technologie 561
953 NMOS-Technologie 561
954 CMOS-Technologie 563
9541 Allgemeine Eigenschaften 563
9542 Statische CMOS-Logik 56 3
9543 CMOS-Inverter 565
9544 CMOS-Gatter 567
9545 Prinzipieller Aufbau von CMOS-Bauelemenlen 568
9546 Eingangs-Schutzschaltung 568
9547 Lalch-up-Effekt 569
9 5A8 Transmissionsgatter 570
9S49 Dynamische CMOS-Logik 570
955 BICMOS-Logik 572
Inhaltsverzeichnis
XXI
10 Halbleiterspeicher 575
10 1 Einteilung digitaler Halbleiterspeicher 575
10 2 Allgemeiner Aufbau der Speicherbausteine 577
10 2 1 Speicherorganisation 577
10 2 2 Der Adressdekoder 580
10 2 3 Die Speicherzelle 581
10 2 4 Aufbau von Speicherbausteinen, Zusammenfassung 582
10 2 5 Busleitungen, Steuersignale 582
10 2 6 Kenndaten 583
10 261 Kapazität und Organisation eines Speicherbausteines 583
10 262 Zeitverhalten von Speichern 584
10 3 Einteilung der Tabellenspeicher 585
10 4 Einteilung der Festwertspeicher 585
10 4 1 Masken-ROM 586
10 4 2 Mit Programmiergerät programmierbare PROMs 587
10 421 PROM, ein Mal programmierbar 587
10 422 EPROM, löschbar und mehrfach programmierbar 588
10 4 3 In der Schaltung lösch-und programmierbare PROMs 592
10 431 EEPROM (E2PROM, Electrically Erasable PROM) 592
10 432 Flash-EEPROM 596
10 4 4 MRAM (Magnetic Random Access Memory) 603
10 441 Grundlagen, magnetoresistive Effekte 603
10 442 Funktionsweise 604
10 443 Lese-und Schreibvorgang 605
10 4 5 FRAM (Ferroelectric Random Access Memory) 606
10 451 Grundlagen, Ferroelektrika 606
10 452 Aufbau und Funktionsweise 607
10 453 Lese-und Schreibvorgang 608
10 454 OUM (Ovonic Unified Memory) 609
10 5 Einteilung der flüchtigen Speicher 610
10 5 1 Statisches RAM (SRAM) 611
10 511 Die SRAM-Speicherzelle 611
10 512 Die SRAM-Speichermalrix 613
10 513 Spezielle Typen statischer RAM 615
10 5 2 Dynamisches RAM (DRAM) 616
10 521 Die Ein-Transislor-DRAM-Zelle 616
10 522 Architektur und interne Steuerung 617
10 523 Lesevorgang 620
10 524 Schreibvorgang 621
10 525 Refresh-Arten 622
10 526 Organisationsarten und Typen von DRAMs 623
XXII
Inhaltsverzeichnis
11 Anwendungsspezifische Integrierte Bausteine 627
11 1 Einsatz von ASICs 627
11 2 Einteilung von ASICs 628
11 2 1 Full-Custom-ASIC 629
11 2 2 Standardzellen-ASIC 629
11 2 3 Gate Array 630
11 2 4 Programmierbare Logikbausteine 631
11 3 Entwurfsablauf eines AS1C 632
11 3 1 Vorüberlegungen 632
11 311 Infrastruktur 632
11 312 Technologie 633
11 313 Entwurfsstraiegie 633
11 314 Stückzahlen, Kosten Zeit 634
11 3 2 Schaltungsenlwicklung 634
11 321 Entwurfsschritle 634
11 322 Handrechnung 637
11 3 3 Schallungseingabe 637
11 331 Schaltplaneingabe 638
11 332 Hardwarebeschreibungssprachen 639
11 333 Schaltungssynthese 639
11 3 4 Simulation
11 341 Grundlagen
11 342 Parameterstreuungsabschätzung
11 3 5 Layout
11 351 Layerbezeichnungen
11 352 Schematic Driven Layout
11 353 Automatische Platzierung und Verdrahtung
11 354 Mixed-Mode Layoutregeln
11 355 Dummystrukturen zur Nachkorrektur
11 356 Testpads
11 3 6 Enlwurfsprüfung
11 361 ERC
11 362 DRC
11 363 LVS
11 3 7 Fertigung
11 371 Allgemeines
11 372 Maskenerslellung
11 373 Single Run
11 374 MPW-Run
11 375 Backup-Wafer
Inhaltsverzeichnis
XXIII
11 3 8 Mechanischer Aufbau 646
11 381 Bonddrähte 646
11 382 Mechanische Spannungen im Substrat 647
11 3 9 Test 647
11 391 Anforderungen und Fehlerarten 647
11 392 Teststralegie 648
11 393 Fehlermodelle 649
11 394 Prüfpfadlechnik 649
11 395 Boundary Scan 649
11 396 Teslarten 650
11 4 Einteilung programmierbarer Logikbausteine 651
11 4 1 Übersicht und Begriffe 651
11 4 2 Architektur anwenderprogrammierbarer Logikschaltkreise 653
11 421 Kurzdarslcllung von Verbindungsstrukturen 653
11 422 Elementare kombinatorische Schaltkreise 653
11 423 Grundsätzliches zur Architektur 655
11 424 Technologien 658
11 425 Wichtige Kennwerte 658
11 4 3 PAL 659
11 431 Kombinatorische PALs 659
11 432 Sequenzielle (Registered) PALs 659
11 4 4 GAL 663
11 4 5 CPLD 666
11 4 6 FPGA 670
11 461 Interne Struktur eines FPGA 670
11 462 Vorteile von FPGAs, Anwendungsgebiete 670
11 463 Aulbau eines FPGA 671
11 464 Architektur und Verdrahtung 673
11 465 Wahl eines FPGA 673
11 466 Programmiertechnologien 674
Liste verwendeter Formelzeichen 677
Literatur 685
Stichwortverzeichnis
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| spelling | Stiny, Leonhard Verfasser (DE-588)121846377 aut Handbuch aktiver elektronischer Bauelemente (2009) Aktive elektronische Bauelemente Aufbau, Struktur, Wirkungsweise, Eigenschaften und praktischer Einsatz diskreter und integrierter Halbleiter-Bauteile Leonhard Stiny 4., durchgesehene Auflage Wiesbaden Springer Vieweg [2019] XXIII, 718 Seiten Illustrationen, Diagramme txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Halbleiterschaltung (DE-588)4158811-3 gnd rswk-swf Aktives Bauelement (DE-588)4141755-0 gnd rswk-swf Elektronisches Bauelement (DE-588)4014360-0 gnd rswk-swf Halbleiterbauelement (DE-588)4113826-0 gnd rswk-swf 1\p (DE-588)4123623-3 Lehrbuch gnd-content Halbleiterbauelement (DE-588)4113826-0 s Aktives Bauelement (DE-588)4141755-0 s Halbleiterschaltung (DE-588)4158811-3 s DE-604 Elektronisches Bauelement (DE-588)4014360-0 s 2\p DE-604 Erscheint auch als Online-Ausgabe, ebk. 978-3-658-24752-2 HEBIS Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=030950570&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis 1\p cgwrk 20201028 DE-101 https://d-nb.info/provenance/plan#cgwrk 2\p cgwrk 20201028 DE-101 https://d-nb.info/provenance/plan#cgwrk |
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