-
Проверка соответствия выбранного материала требованиям по точности изготовления резисторов.
На точность их воспроизведения оказывают влияние целый ряд факторов, но суммарная относительная погрешность γRi=Ri/Ri не должна превышать допуск на номинал, определенный в задании. Выражение для суммарной относительной погрешности имеет вид:
где: |
(1) |
γкф – относительная погрешность коэффициента формы;
γR0 – относительная погрешность воспроизведения сопротивления квадрата резистивной пленки (задан);
γRt – температурная погрешность;
γRст – погрешность, обусловленная старением материала пленки (задан);
γRк – погрешность сопротивления, обусловленная переходными контактами (задан).
Температурная погрешность сопротивления определяется:
где:
R – температурный коэффициент сопротивления;
Tmax – наибольшая рабочая температура.
Определим температурную погрешность сопротивления для первой группы резисторов:
Определим температурную погрешность сопротивления для второй группы резисторов:
Так как контактные переходы формируются с использованием специально подобранного подслоя, то погрешностью γRк можно пренебречь.
Погрешности геометрических размеров длины и ширины определяют относительную погрешность коэффициента формы резистора γкф=b/b+l/l.
На данном этапе длина и ширина резистора еще не определены, поэтому величина γкф не известна. Из выражения (1) вычислим ее допустимое значение:
где:
γR – требуемая по заданию точность.
Рассчитаем γкфдоп для всех резисторов первой группы:
Рассчитаем γкфдоп для всех резисторов второй группы за исключением R6:
Рассчитаем γкфдоп для резистора R6:
Так как добиться положительного значения γкфдоп6 невозможно, придется использовать подстроечную конструкцию резистора.
-
Вычисление коэффициента формы резистора.
Для выбранного материала определим коэффициент формы резистора:
для R1: |
для R2: |
для R3: |
для R4: |
для R5: |
для R7: |
для R8: |
для R9: |
для R10: |
для R11: |
для R12: |
для R13: |
для R14: |
для R15: |
По результатам проведенных расчетов в интервал 1Kф10 попадают следующие резисторы: R1, R3, R5, R8, R9, R11, следовательно они будут иметь прямоугольную форму.
В интервал 0,1Kф<1: R2, R4, R7, R10, R12, R13, R14, R15, следовательно они будут иметь прямоугольную форму, но длина таких резисторов должна быть меньше ширины.
-
Расчет геометрических размеров резисторов.
Расчет геометрических размеров резисторов с коэффициентом формы 1Kф10 начнем с определения ширины, значение которой выберем как наибольшее из трех величин:
где:
bмин – минимальная ширина пленочного резистора (100мкм);
bточн – минимальная ширина пленочного резистора, при которой точность его изготовления равна заданной (b=l=10мкм):
bр – минимальная ширина пленочного резистора, определяемая мощностью рассеяния:
За ширину резистора b принимаем ближайшее к bрасч большее значение, кратное шагу координатной сетки (0,05 мм).
Расчетное значение длины определяем, как:
За длину резистора l принимаем ближайшее к lрасч значение, кратное шагу координатной сетки (0,05 мм).
|
bточн, мкм |
bр, мкм |
bрасч, мкм |
b, мкм |
lрасч, мкм |
l, мкм |
R1 |
590 |
375 |
590 |
600 |
1440 |
1450 |
R3 |
516 |
2528 |
2528 |
2550 |
4488 |
4500 |
R5 |
671 |
549 |
671 |
700 |
1148 |
1150 |
R8 |
547 |
276 |
547 |
550 |
1760 |
1750 |
R9 |
554 |
56 |
554 |
600 |
876 |
900 |
R11 |
396 |
304 |
396 |
400 |
1952 |
1950 |
Проверим рассчитанные резисторы на точность и тепловой режим. Для этого вычислим следующие параметры:
где:
SR – площадь резистора.
|
γ'кф, % |
γ'R, % |
P'0, Вт/см2 |
R1 |
2,36 |
9,96 |
0,78 |
R3 |
0,61 |
7,57 |
1,96 |
R5 |
2,30 |
9,9 |
1,23 |
R8 |
2,39 |
9,99 |
0,51 |
R9 |
2,78 |
9,74 |
0,02 |
R11 |
3,01 |
9,97 |
1,15 |
???
Расчет геометрических размеров резисторов с коэффициентом формы 0,1Kф1 начнем с определения длины, значение которой выберем как наибольшее из трех величин:
где:
lмин – минимальная длина пленочного резистора (100мкм);
lточн – минимальная длина пленочного резистора, при которой точность его изготовления равна заданной (b=l=10мкм):
lр – минимальная длина пленочного резистора, определяемая мощностью рассеяния:
За длину резистора l принимаем ближайшее к lрасч большее значение, кратное шагу координатной сетки (0,05 мм).
Расчетное значение ширины определяем, как:
За ширину резистора b принимаем ближайшее к bрасч значение, кратное шагу координатной сетки (0,05 мм).
|
lточн, мкм |
lр, мкм |
lрасч, мкм |
l, мкм |
bрасч, мкм |
b, мкм |
R2 |
808 |
900 |
900 |
900 |
957 |
1000 |
R4 |
490 |
742 |
742 |
750 |
1531 |
1550 |
R7 |
667 |
900 |
900 |
900 |
1500 |
1500 |
R10 |
583 |
600 |
600 |
600 |
1500 |
1500 |
R12 |
667 |
880 |
880 |
900 |
1500 |
1500 |
R13 |
438 |
98 |
438 |
450 |
1364 |
1400 |
R14 |
651 |
519 |
651 |
650 |
663 |
700 |
R15 |
451 |
559 |
559 |
550 |
1486 |
1500 |
Проверим рассчитанные резисторы на точность и тепловой режим. Для этого вычислим следующие параметры:
где:
SR – площадь резистора.
|
γ'кф, % |
γ'R, % |
P'0, Вт/см2 |
R2 |
2,11 |
9,71 |
1,91 |
R4 |
1,98 |
8,94 |
1,93 |
R7 |
1,78 |
9,38 |
2,00 |
R10 |
2,33 |
9,93 |
2,00 |
R12 |
1,78 |
9,38 |
1,91 |
R13 |
2,94 |
9,90 |
0,09 |
R14 |
2,97 |
9,93 |
1,21 |
R15 |
2,48 |
9,44 |
2,05 |
???