Реверс- инжиниринг TL4. Хабрахабр. Кен, как и планировал, провёл реверс- инжиниринг микросхемы по фотографиям, сделанным. Bars. Monster. Барс в статье упомянул своё общение с Кеном, но этой переводимой статьи тогда еще не было. Фото кристалла интересной, но малоизвестной, микросхемы TL4. Несмотря на то, что схема на фото выглядит как какой- то лабиринт, сама микросхема относительно проста, и может быть исследована без большого труда. В своей статье я попытаюсь объяснить каким образом транзисторы, резисторы и другие радиодетали запакованы в кремний для выполнения своих функций. Фото кристалла TL4.

Оригинал Zeptobars. TL4. 31 является «программируемым прецизионным источником опорного напряжения» .

Микросхема TL431 - это регулируемый стабилитрон. Используется в. Скачать datasheet TL431 на русском (702,6 Kb, скачано: 7 149) .

Рисунки - стандартное включение TL431 как источника. Вторая схема - применение TL431 в качестве порогового .

TL431 Микросхема TL431 — это регулируемый стабилитрон. TL431 регулируемый стабилитрон параметры datasheet документация на русском . TL431 и TL432 — регулируемые стабилитроны с гарантированной стабильностью в рабочем диапазоне температур. Микросхема TL431 datasheet создана в конце 70-х годов, однако и по сегодняшний день она широко применяется в радиолюбительской .

Используя участок цепи, называемый бандгапом (источник опорного напряжения, величина которого определяется шириной запрещённой зоны), TL4. На блок- схеме TL4. Блок- схема TL4. 31, взятая из даташита. У TL4. 31 длинная история: он был выпущен еще в 1. Он помогал стабилизировать напряжение в блоке питания для Apple II, а сейчас используется в большинстве ATX блоков питания . И Mag. Safe- коннекторы, и адаптеры для ноутбуков, и микрокомпьютеры, LEDдрайверы, блоки питания для аудиотехники, видеоприставки, телевизоры. Во всей этой электронике присутствует TL4.

Фотографии ниже показывают TL4. БП. TL4. 31 выпускается самых разных форм и размеров. Два наиболее популярных форм- фактора показаны ниже. Верхний ряд: дешёвый 5- вольтовый БП, дешёвое ЗУ для телефона, ЗУ для Apple i. Phone (на фото можно еще заметить GB9- вариацию). Нижний ряд: Mag. Safe адаптер, ЗУ KMS USB, Dell ATX БП (на переднем плане — оптопары)Как же радиоэлектронные компоненты выглядят в кремнии? Я покажу, каким же образом транзисторы, резисторы, перемычки и конденсаторы реализованы.

А затем уже проведу полный реверс- инжиниринг данной микросхемы. Коренное Население Америки И Его Культура Презентация 4 Класс. Реализация транзисторов различных типов.

Микросхема использует как n- p- n, так и p- n- p биполярные транзисторы (в отличие от микросхем навроде 6. MOSFET). Если вы изучали электронику в школе или в университете, вы возможно видели схему n- p- n транзистора (вроде той, что ниже), на которой показаны коллектор (обозначен как C), база (B) и эмиттер (E). Транзистор изображен в виде своеобразного бутерброда с P- слоем между двумя N- слоями, такое расположение слоёв характеризует транзистор как n- p- n. Однако, выясняется, что в микросхеме нет совершенно ничего схожего с этой схемой. Даже база находится не в центре!

Символьное обозначение и структура n- p- n транзистора. На фотографии ниже можно рассмотреть один из транзисторов TL4. Цветовые различия в розовых и фиолетовых регионах вызваны разным легированием кремния, для формирования N и P областей. Светло- желтые области — металлический слой микросхемы, располагающийся поверх кремниевого. Такие области нужны для обеспечения возможности подключения проводников к коллектору, эмиттеру и базе. В нижней части фотографии нарисовано поперечное сечение, примерно изображающее как конструируется транзистор.

Проводник эмиттера соединяется с N+ кремнием. Под ним располагается P- слой, подключенный к контакту базы.

Еще ниже — слой N+, соединенный с коллектором (не напрямую). Так как большинство транзисторов в TL4. TL4. 31, и его структура в кремнии. Выходной n- p- n транзистор намного больше остальных, так как ему необходимо выдерживать полную нагрузку по току. Большинство транзисторов работает с микроамперами, а этот выходной транзистор поддерживает ток до 1.

Для работы с такими токами он и сделан более крупным (занимает 6% всего кристалла), и имеет широкие металлические коннекторы на эмиттере и коллекторе. Топология выходного транзистора сильно отличается от других n- p- n транзисторов. Он создаётся, так сказать, боком, планарная структура вместо глубинной, и база располагается между эмиттером и коллектором. Металл слева подсоединён к десяти эмиттерам (синеватый кремний N- типа), каждый из которых окружен розовым P- слоем, который является базой (средний проводник). Коллектор (правая часть) имеет только один большой контакт. Проводники эмиттера и базы образуют вложенную «гребёнку».

Обратите внимание, что металл коллектора становится шире сверху вниз для того, чтобы поддерживать большие токи на нижней части транзистора. Транзисторы p- n- p типа имеют совершенно другое строение. Они состоят из округлого эмиттера (P), окруженного кольцом базы (N), которую, в свою очередь, обступает коллектор (P). Таким образом, получается горизонтальный бутерброд, вместо обычной вертикальной структуры n- p- n транзисторов.

Стоит отметить то, что хотя металлический контакт для базы находится в углу транзистора, он электрически соединен через N и N+ области с активным кольцом, пролегающим между коллектором и эмиттером. Структура p- n- p транзистора. Реализация резисторов в микросхеме.

Резисторы являются ключевым компонентом почти в любой аналоговой схеме. Они реализованы как длинная полоса легированного кремния. Различные сопротивления достигаются использованием различной площади материала — сопротивление пропорционально площади. Снизу заметно три резистора — их формируют три длинных горизонтальных полоски кремния.

Желтоватые металлические проводники проходят через них. Места соединения металлического слоя и резистора выглядят как квадраты. Расположение этих контактов и задаёт длину резистора и, соответственно, его сопротивление. К примеру, сопротивление нижнего резистора немного больше остальных потому, что контакты расположены на большем расстоянии. Верхние два резистора объединены в пару металлическим слоем сверху слева. Резисторы. Резисторы в микросхемах имеют очень плохой допуск — сопротивление может различаться на 2. Очевидно, что это серьезная проблема для таких точных микросхем, как TL4.

Поэтому TL4. 31 спроектирован таким образом, что важной характеристикой является не конкретное сопротивление, а отношение сопротивлений. Конкретные значения сопротивлений не сильно важны, если сопротивления меняются в одной пропорции. Вторым методом уменьшения зависимости от эффекта изменчивости является сама топология микросхемы.

Резисторы располагаются на параллельных дорожках одинаковой ширины для снижения эффекта от любой асимметрии в сопротивлении кремния. Кроме того, они размещены рядом друг с другом для минимизации отклонений в свойствах кремния между разными частями микросхемы.

Помимо всего этого, в следующей главе я расскажу о том, как перед корпусированием кристалла можно настроить сопротивления для регулирования производительности микросхемы. Кремниевые перемычки для настройки сопротивлений. Вот чего я не ожидал в TL4.

Во время производства микросхем эти перемычки могут быть удалены для того, чтобы отрегулировать сопротивления и повысить точность микросхемы. На некоторых более дорогих микросхемах есть сопротивления, которые могут быть удалены лазером, просто выжигающим часть резистора перед корпусированием. Точность настройки таким методом куда выше чем у перемычек. Цепь с перемычкой показана на фото снизу. Она содержит параллельных два резистора (на фото они выглядят как один элемент) и перемычку.

В обычном состоянии, эта перемычка шунтирует резисторы. При изготовлении микросхемы, её характеристики могут быть замерены, и если требуется большее сопротивление, то два щупа подсоединяются к площадкам и подаётся высокий ток. Этот процесс сжигает перемычку, добавляя немного сопротивления цепи. Таким образом, сопротивление всей схемы может быть немного подкорректировано для улучшения характеристик микросхемы. Перемычка для настройки сопротивления. Конденсаторы. TL4. Первый конденсатор (под текстом «TLR4.