מעגל מיקרוגל מונוליטי

תצלום של GaAs MMIC (ממיר למעלה לתדרים 2–18 GHz)

MMIC MSA-0686.

מעגל מיקרוגל מונוליטי, או MMIC (לעיתים מבוטא "מימיק"), הוא סוג של מכשיר מעגל משולב (IC) הפועל בתדרי מיקרוגל (300 מגה-הרץ עד 300 גיגה-הרץ). התקנים אלה מבצעים בדרך כלל פונקציות כגון ערבוב מיקרוגלי, הגברת עוצמה, הגברה עם רעש נמוך ומיתוג בתדר גבוה.MMICs הם אנלוגיים או שילוב של אנלוגיים ודיגיטליים. כניסות ויציאות בהתקני MMIC מותאמות לעיתים קרובות לעכבה אופיינית של 50 אוהם. זה הופך אותם לקלים יותר לשימוש, מכיוון שרשור של MMICs אינו מצריך רשת התאמה חיצונית במקרה זה. בנוסף, רוב ציוד הבדיקה המיקרוגלי מיועד לפעול בסביבה של 50 אוהם.

MMICs קטנים בממדיהם (בסביבות 1 עד 10 מילימטר רבוע) וניתנים לייצור המוני, מה שאפשר את התפשטותם של מכשירים בתדר גבוה כגון טלפונים סלולריים. MMICs יוצרו במקור באמצעות גליום ארסניד (GaAs), מוליך למחצה מורכב III-V. יש לו שני יתרונות מובנים על פני סיליקון (Si), החומר המסורתי למימוש IC: מהירות מכשיר (טרנזיסטור) ומצע מבודד למחצה. שני הגורמים עוזרים בתכנון של פונקציות מעגלים בתדר גבוה. עם זאת, המהירות של טכנולוגיות מבוססות סיליקון עלתה בהדרגה ככל שהגודל של טרנזיסטורים קטן, וכעת ניתן לייצר MMICs גם בטכנולוגיית סיליקון. היתרון העיקרי של טכנולוגיית סיליקון הוא עלות הייצור הנמוכה שלה בהשוואה ל-GaAs. קוטרי פרוסות סיליקון גדולים יותר (בדרך כלל 8 אינץ' עד 12 אינץ' בהשוואה ל-4 אינץ' עד 8 אינץ' עבור GaAs) ועלויות הפרוסות נמוכות יותר, מה שתורם ל-IC זול יותר.

סוגי מעגל מיקרוגל מונוליטי

במקור, MMICs השתמשו בטרנזיסטורי אפקט שדה מתכת מוליכים למחצה (MESFETs) כהתקן הפעיל. לאחרונה הפכו טרנזיסטורים בעלי ניידות אלקטרונית גבוהה (HEMT), HEMT פסאודומורפיים וטרנזיסטורים דו-קוטביים בעלי הטרו-צמתים הפכו נפוצים.

טכנולוגיות III-V אחרות, כגון אינדיום פוספיד (InP), הוכחו כבעלות ביצועים מעולים ל-GaAs במונחים של רווח, תדר חיתוך גבוה יותר ורעש נמוך. עם זאת, הם גם נוטים להיות יקרים יותר בגלל גודלם הקטן יותר של הפרוסות ושבריריות חומר גבוהה יותר.

סיליקון גרמניום (SiGe) היא טכנולוגיית מוליכים למחצה מרוכבים מבוססת סיליקון, המציעה טרנזיסטורים מהירים יותר ממכשירי סיליקון רגילים, אך עם יתרונות עלות דומים.

גליום ניטריד (GaN) הוא גם אופציה עבור MMICs. מכיוון שטרנזיסטורי GaN יכולים לפעול בטמפרטורות גבוהות בהרבה ולעבוד במתחים גבוהים בהרבה מאשר טרנזיסטורי GaAs, הם יוצרים מגברי כוח אידיאליים בתדרי מיקרוגל.

שימושים

מעגלי מיקרוגל מונוליטיים נמצאים בשימוש בפלאפונים סלולריים, בלווייני תקשורת ואיכון ובמערכות תקשורת ומכ"ם.

ראו גם

• מעגל היברידי
• קו תמסורת

לקריאה נוספת

• Practical MMIC Design, Steve Marsh, published by Artech House ISBN 1-59693-036-5
• RFIC and MMIC Design and Technology, editors I. D. Robertson and S. Lucyszyn, published by the IEE (London) ISBN 0-85296-786-1

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא מעגל מיקרוגל מונוליטי בוויקישיתוף