ecosnos.ru |
Главная Микромагнитоэлектроника: направление технологии 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 [ 119 ] 120 121 122 В качестве источника управляющего магнитного поля может использоваться электромагнит, конструкции которого приведена на рис. 8.1. Величина магнитной индукции в рабочем зазоре или в рабочей плоскости МУМ измеряется внепппш магнитометром 7 или по току через электромагнит - при помощи миллиамперметра 9. Тумблер S4 служит для переключения направления магнитного потока ЭМ. В качестве примера приведем методику измерения параметров микросхем типа К1116КПЗ, К1116КП4, К1116КП7,К1116КП8. Порядок измерения параметров МУМ: Установить на источнике питания 1 напряжение U = U, указанное в технической документации на МУМ. Переключатель S1 установить в положение 1 . Если Ф , то подают напряжение от двух источников питания (1 и 2). В этом случае на источнике 1 устанавливают напряжение U, а на источнике 2 - напряжение U. 2. Измерение выходного напряжения высокого уровня (Uqjj) микросхемы проводят в следующей последовательности: - переключатель SA1 устанавливается в положение U( , а переключатели S2 и S3 - в положение 1 ; - показания снимаются по вольтметру 3. 3. Измерение выходного напряжения низкого уровня (U(,j) микросхемы проводят в следующей последовательности: - переключатель SA1 устанавливается в положение U(,j , а переключатели S2 и S3 - в положение 1 ; Примечание: для микросхем К1116КП4 переключатель SA1 устанавливается в положение U( . - показания снимаются по вольтметру 3. 4. Измерение тока потребления (1) при высоком уровне выходного напряжения проводится в следующей последовательности: - переключатель SA1 устанавливается в положение 1сс , а переключатели S2 и S3 - в положение 1 ; - показания снимаются по вольтметру 3. Показания прибора 3 в милливольтах (мВ) соответствуют току потребления в миллиамперах (мА), т.к. измеряется падение напряжения на резисторе R1. 5. Измерение выходного тока высокого уровня (Iq) микросхемы проводят в следующей последовательности: - переключатель SA1 устанавливается в положение I(,j , а переключатели S2 и S3 - в положение 1 ; - показания снимаются по вольтметру 3. Показания прибора 3 в милливольтах (мВ) соответствуют току высокого уровня в микроамперах (мкА), т.к. измеряется падение напряжения на резисторе R2. 6. Измерение индукции срабатывания (В^р) и индукции отпускания (В^р) проводятся в следующей последовательности: - переключатель SA1 устанавливается в положение U(,j , а переключатели S2 и S3 - в положение 1 ; - измеряемую микросхему помещают в рабочий зазор электромагнита 8 (величину магнитной индукции контролируют прибором 7); - плавно (вращением ручек установки напряжения источника 5) увеличивают напряжение питания электромагнита 8; - в момент резкого уменьшения выходного напряжения, контролируемого по вольтметру 3, фиксируют значение индукции срабатьтания (В^р) по показаниям измерителя индукции 7; - плавно (вращением ручек установки напряжения источника 5) уменьшают напряжение питания электромагнита 8; - в момент резкого увеличения выходного напряжения, контролируемого по вольтметру 3, фиксируют значение индукции отпускания (В^) по показаниям измерителя индукции 7; 7. Измерение времени включения (tj.jjj) и вьпслючения (1) проводится в следующей последовательности: - переключатель SA1 устанавливается в положение U(,j , а переключатели S2 и S3 - в положение 2 ; - измеряемую микросхему помещают в рабочий зазор электромагнита 8; - на выходе генератора 6 устанавливают максимальное напряжение, (но не более 80 В); - изменением частоты (в пределах 100... 1 ООО Гц) генератора 6 добиваются на экране осциллографа 4 сигнала, имеющего форму, приведенную на рис. 8.9; -снимают показания времени включения (tj.jjj) и вьпслючения (1) по экрану осциллографа 4. 0,9(Uo -Uo,)+U, 0,l(Uo -Uo,)+U, Рис. 8.9 Форма импульсного сигнала на выходе магнитоуправляемой ИС. Список литературы к главе 8 1. Микросхемы интегральные К1116КП1. Технические условия. бКО.348.743-01 ТУ. 2. Микросхемы интегральные К1116КП2. Технические условия. бКО.348.743-02 ТУ. 3. Микросхемы интегральные К1116КП4. Технические условия. бКО.348.743-04 ТУ. Ред. 11-85. Страница 364 Заключение Оценивая результаты и тенденции развития микромагнитоэлектроники можно сделать следующие выводы: 1. В последние годы на основе синтеза микроэлектроники и интегральных преобразователей магнитного поля возникло новое направление электронной техники - микромагнитоэлектроника. Для реализации задач и целей микромагнитоэлектроники пшроко используется технологическая база микроэлектроники, современные схемотехнические решения, интегральные узлы и элементы, микроминиатюрные магнитные системы и др. 2. Зарубежньпйи фирмами и отечественньп*а1 предприятиями (до 1990 года) налажен серийный вьшуск широкой номенклатуры изделий микромагнитоэлектроники. Наибольшее распространение получили: дискретные и интегральные преобразователи магнитного поля, магнитоуправляемые и магниточувствительные интегральные схемы, магнитные датчики и функциональные магнитоэлектронные устройства. Каждое из этих изделий имеет не только самостоятельное применение, но и может служить базой для создания современных магнитоэлектронных приборов и оборудования различного назначения. 3. Изделия микромагнитоэлектроники используются в системах управления производственными процессами, в автомобильной электронике, измерительной и вычислительной технике, дефектоскопии, медицинских и бытовых приборах и т.д. и т.п. 4. Оценка возможностей изделий микромагнитоэлектроники и их очевидных преимуществ перед другими группами изделий электронной техники, вьшолняюших сходные функции, показьшает, что мы имеем дело с практически неосвоенньпи (особенно в России) направлением техники. 5. Развитие зарубежной микромагнитоэлектроники идет необычайно высокими темпами, для которых характерны: ежегодный рост номенклатуры и обьема производства указанных изделий, привлечение новых производителей, неуклонное расширение сфер применения. Номенклатура производимых фирмами изделий микромагнитоэлектроники уже сегодня исчисляется многими сотнями типов. Хотя сведений о суммарном объеме производства указанных изделий и не приводится, можно предположить, что речь может идти о миллиардах изделий в год. 6. Отечественная микромагнитоэлектроника также прошла свой определенный путь развития. Бьши созданы научные основы для разработки изделий, создана технологическая база; с учетом специфики данного направления техники подготовлены инженерно-технические кадры: налажен, в значительных объемах, серийный вьшуск нескольких типов кремниевых магнитоуправляемых микросхем и монолитных магниторезисторов, дискретных элементов Холла и отдельных типов магнитных датчиков. Бьши выявлены тенденции и определены перспективы развития отечественной микромагнитоэлектроники, классифицированы параметры перспективных изделий и т.д. Однако в настоящее время общий уровень развития отечественной микромагнитоэлектроники значительно уступает зарубежной и в темпах роста, и в расширении номенклатуры, и объемов вьшускаемых изделий. Отечественная микромагнитоэлектроника, пройдя достаточно большой путь в 1980-90 г.г., но сегодня она находится в стадии стагнации. Налицо значительное сокращение объемов производства, разработанных магнитоуправляемых микросхем и датчиков; практически свернуты госбюджетные НИОКР по созданию принципиально новых изделий; разрушены коллективы разработчиков и технологов. Резко сократился объем научно-технической информации между предприятиями; практически полностью отсутствует координация (на государственном уровне и по прямьпи связям) деятельности разработчиков, производителей и потребителей изделий микромагнитоэлектроники; не совершенствуется технология и нормативно-техническая база направления. Остаются невостребованными: научно-технический опыт, накопленный в России; производственные мощности микроэлектронных предприятий, высвободившиеся в результате конверсии; интеллектуальный потенциал российских специалистов-разработчиков магнитоэлектронных устройств. Направление находится в жесточайшем кризисе и под угрозой его полного исчезновения. В условиях децентрализации и демонополизации производства, российские государственные структуры (департаменты и предприятия) оказались не в состоянии остановить эрозию перспективнейшего направления техники. Следовательно, уже в настоящее время, необходимо принятие оперативных и эффективных мер по реновации и развитию микромагнитоэлектроники, но уже на иных организационных принципах. 7. В мировой практике выявились основные тенденции и определились перспективы дальнейшего развития микромагнитоэлектроники. В последующее десятилетие усилия разработчиков и производителей магнитоэлектронных устройств и аппаратуры будут направлены на: |