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Bipolar工艺中都有哪些电阻?

Bipolar工艺中都有哪些电阻? IPBrain产品课堂
2026-10-20
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导读:三极管是双极型(Bipolar)工艺中最主要的器件。然而,除了三极管之外,电阻也是电路设计中不可或缺的组成部分。由于工艺制程的材料和结构,Bipolar工艺支持多种类型的电阻设计,从而能够满足不同的电

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感谢阅读产品课堂第104期



提起双极型(Bipolar)工艺,人们自然会联想到它是一种专为双极型晶体管(BJT, Bipolar Junction Transistor)设计的半导体制造技术。在这类工艺中,三极管是最主要的器件。


然而,除了三极管之外,电阻也是电路设计中不可或缺的组成部分。


由于工艺过程中涉及多种材料和结构,Bipolar工艺支持多种类型的电阻设计,从而能够满足不同的电路需求。


双极型工艺中的材料

(图源:IPBrain平台)


Tips:
图上用P-,P+,N-,N+,表示了组成双极型工艺的各个注入层的大致掺杂情况;上图所示为PN结隔离的方法,实际上有多种隔离方法。


下面是平台君找到两款Bipolar工艺芯片,来看看这个芯片中都有哪些类型的电阻吧!





LM10中的电阻


LM10是德州仪器的一款电压基准源及运算放大器。


LM10芯片简介

(图源:芯片规格书)


根据规格书了解到LM10系列是单片线性IC,包含一个高精度基准电压源、可调节参考缓冲器以及独立的高质量运算放大器。


该器件的工作电源电压范围可低至1.1V,也可高达40V,功耗仅为270微安。其互补输出级能够在电源轨附近摆动15mV,或在±0.4V的饱和状态下提供±20mA的输出电流。参考输出电压最低可达200mV。


该电路建议用于便携式设备,并且完全指定用于从单个电源单元运行。


下图是该芯片的顶层局部概貌图。


LM10顶层局部概貌图

(图源:IPBrain平台)


根据图像信息平台君找到并汇总了以下几种电阻类型:


LM10中的电阻类型

(图源:IPBrain平台)


  • BASE:前面提到过,Bipolar工艺是专为三极管优化的,Bipolar中的P+也被称为Base,因其主要的作用是用来制作VNPN的基极。所以,将P+电阻称为RBASE。



RBASE示意图

(图源:IPBrain平台)


  • RHSR:RBASE毕竟是P+,电阻率太低,因此大多数Bipolar都支持一种高阻注入电阻,称为RHSR(High Sheet Resistance),这种电阻可以弥补RBASE电阻太小的不足。


Tips:
高阻注入是一种浓度很小的P型注入,相当于P-。


RHSR示意图

(图源:IPBrain平台)


  • RBPINCH:Base电阻增加覆盖层后,变成埋层电阻,通常将其取名为RBPINCH,意思是基区收缩电阻。通常的电阻其上表面都是开放的,未接触任何导电材料,而埋层电阻不同,上表面上覆盖有东西,如下图:


RBASE和增加了覆盖层后的Base电阻的纵剖图

(图源:IPBrain平台)


下图是该芯片中一个运放模块电路图,电路图中包含了上述所有类型的电阻。


LM10芯片中的运算放大器电路图

(图源:IPBrain平台)





NCV5171中的电阻


NCV5171是安森美半导体的一款汽车用升压转换器 。


NCV5171芯片简介

(图源:芯片规格书)


根据规格书了解到NCV5171是高效率的280千赫兹/560千赫兹开关调节器,配备内置1.5安培开关。


该芯片在宽广的输入电压范围内工作,覆盖范围从2.7伏到30伏。


设计的高度灵活性使它们能够适用于多种电源配置,包括升压、反激式、正向、倒置和SEPIC拓扑结构。


采用电流模式架构,NCV5171/73产品实现了出色的负载和线路调节能力,并提供了有效的限流手段。


下图是该芯片的顶层局部概貌图。


NCV5171顶层局部概貌图

(图源:IPBrain平台)


平台君找到并汇总了以下几种电阻类型:


NCV5171中的电阻类型

(图源:IPBrain平台)


除了前面LM10芯片中提到的RBASE和RHSR电阻,NCV5171这个芯片中还有一种电阻,射极电阻REMITTER。


和Base电阻类似,射极电阻是利用N+制成,N+在Bipolar工艺中用来制作VNPN的E极,因此N+也称为Emitter。


RESEMITTER示意图

(图源:IPBrain平台)


其主要作用是连接在发射极与地之间,用于稳定放大器的工作点,防止高频振荡。它还能帮助改善放大器的线性度和减少失真。


下图是该芯片的顶层电路图,红框位置是射极电阻。


NCV5171芯片顶层电路图

(图源:IPBrain平台)


最后,总结一下这几种常见类型的电阻。



这些电阻不仅在电路中起到调节、分压、限流等基础作用,还直接影响到整体电路的性能和稳定性。




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