4. Расчет конструкций толстопленочных резисторов

1. Разбиение на группы

Рассчитаем разброс резисторов по номиналу:

Резисторы имеют большой разброс по номиналу, отличающийся более чем в 5÷6 раз. Поэтому необходимо произвести их разбиение на группы.

Определим границу между IиII группами:

К первой группе отнесем те элементы, номинал которых меньше или равен найденной границы:

I группа: R3 (360); R4 (100); R9 (300); R13 (68); R14 (200); R15 (75)

Рассчитаем разброс оставшихся резисторов по номиналу:

Резисторы имеют большой разброс по номиналу, отличающийся более чем в 5÷6 раз. Поэтому необходимо произвести их дальнейшее разбиение на группы.

Определим границу между IIиIIIгруппами:

Ко второй группе отнесем те элементы, номинал которых меньше или равен найденной границы:

II группа:R2 (4 700);R6 (5 000);R7 (3 000);R10 (2 000);R11 (1 000);R12 (3 000)

Рассчитаем разброс оставшихся резисторов по номиналу:

Учитывая, что разброс оставшихся резисторов по номиналу, отличается не более чем в 5÷6 раз, дальнейшее разбиение на группы проводить не надо. Поэтому оставшиеся резисторы отнесем к третьей группе:

III группа:R1 (12 000);R5 (8 200);R8 (16 000)

2. Определение оптимального удельного сопротивления материала

Рассчитаем оптимальное значение удельного сопротивления резистивной пасты для первойгруппы:

По рассчитанному значению из таблицы [Л.3 стр.16] выберем материал с сопротивлением резистивной пасты близким к вычисленному – «ПР–100» с характеристиками:

• удельное поверхностное сопротивление, Ом/–100;

• коэффициент шума К_Ш(при 0,6 ÷ 1,6 кГц;P₀= 0,5 Вт/см²),мкВ/Вне более –0,5;

• ТКС10⁴(при Т = –60 ÷ +125⁰С),град^-1–8;

• удельная рассеиваемая мощность, Вт/см²не более –3;

• предельное рабочее напряжение, В–40.

Рассчитаем оптимальное значение удельного сопротивления резистивной пасты для второйгруппы:

По рассчитанному значению из таблицы [Л.3 стр.16] выберем материал с сопротивлением резистивной пасты близким к вычисленному – «ПР–3К» с характеристиками:

• удельное поверхностное сопротивление, Ом/–3·10³;

• коэффициент шума К_Ш(при 0,6 ÷ 1,6 кГц;P₀= 0,5 Вт/см²),мкВ/Вне более –5;

• ТКС10⁴(при Т = –60 ÷ +125⁰С),град^-1–8;

• удельная рассеиваемая мощность, Вт/см²не более –3;

• предельное рабочее напряжение, В–40.

Рассчитаем оптимальное значение удельного сопротивления резистивной пасты для третьейгруппы:

По рассчитанному значению из таблицы [Л.3 стр.16] выберем материал с сопротивлением резистивной пасты близким к вычисленному – «ПР–6К» с характеристиками:

• удельное поверхностное сопротивление, Ом/–6·10³;

• коэффициент шума К_Ш(при 0,6 ÷ 1,6 кГц;P₀= 0,5 Вт/см²),мкВ/Вне более –5;

• ТКС10⁴(при Т = –60 ÷ +125⁰С),град^-1–8;

• удельная рассеиваемая мощность, Вт/см²не более –3;

• предельное рабочее напряжение, В–40.

3. Вычисление коэффициента формы резисторов

Для выбранного материала определим коэффициент формы резистора:

для R1:	для R2:
для R3:	для R4:
для R5:	для R6:
для R7:	для R8:
для R9:	для R10:
для R11:	для R12:
для R13:	для R14:
для R15:

4. Расчет геометрических размеров резисторов

   1. Расчет геометрических размеров резисторов с коэффициентом формы К_ф1

Расчет начнем с определения ширины, значение которой должно быть не меньше наибольшего значения одной из двух величин:

где:

b_техн– минимальная ширина резистора, обусловленная возможностями толстопленочной технологии (0,8мм);

b_р– ширина резистора из условия выделения заданной мощности:

где:

К_р– коэффициент запаса мощности, учитывающий подгонку резистора:

Расчетное значение длины определяем, как:

Расчетные значения ширины b_расчи длиныl_расчкорректируем.

За длину lи ширинуbрезистора принимаем значения, ближайшие к расчетным в сторону уменьшения сопротивления резистораR_i, кратные шагу координатной сетки (0,1 мм), причем ширинуb_расчкорректируем в большую, а длинуl_расчв меньшую сторону. По откорректированному значению длиныlв зависимости от шириныbиз рисунка [Л.3 стр.64] находим исправленное значение длины резистораl_испрс учетом растекания паст.

Рассчитаем полное значение длины резистора:

где:

l– минимальный размер перекрытия (0,1мм).

Площадь резистора определяется:

Полученные значения занесем в табл. 5.

2. Расчет геометрических размеров резисторов с коэффициентом формы К_ф< 1

Расчет начнем с определения длины, значение которой должно быть не меньше наибольшего значения одной из двух величин:

где:

l_техн– минимальная длина резистора, обусловленная возможностями толстопленочной технологии (0,8мм);

l_р– длина резистора из условия выделения заданной мощности:

где:

К_р– коэффициент запаса мощности, учитывающий подгонку резистора:

Расчетное значение ширины определяем, как:

Расчетные значения длины l_расчи шириныb_расчкорректируем.

За длину lи ширинуbрезистора принимаем значения, ближайшие к расчетным в сторону уменьшения сопротивления резистораR_i, кратные шагу координатной сетки (0,1 мм), причем ширинуb_расчкорректируем в большую, а длинуl_расчв меньшую сторону. По откорректированному значению длиныlв зависимости от шириныbиз рисунка [Л.3 стр.64] находим исправленное значение длины резистораl_испрс учетом растекания паст.

Рассчитаем полное значение длины резистора:

где:

l– минимальный размер перекрытия (0,1мм).

Площадь резистора определяется:

Полученные значения занесем в табл. 5.

Таблица 5

	по мощности рассеяния		расчетное		уточненное		lиспр, мкм	lполн, мкм	S, мм2
	bр, мкм	lр, мкм	bрасч, мкм	lрасч, мкм	b, мкм	l, мкм
R1	368	–	800	1600	800	1600	1500	1700	1,36
R2	663	–	800	1256	800	1200	1150	1350	1,08
R3	949	–	949	3416	1000	3400	2700	2900	2,90
R4	949	–	949	949	1000	900	950	1150	1,15
R5	538	–	800	1096	800	1000	1030	1230	0,98
R6	220	–	800	1336	800	1300	1250	1450	1,16
R7	1040	–	1040	1040	1100	1000	1000	1200	1,32
R8	271	–	800	2136	800	2100	1860	2060	1,65
R9	35	–	800	2400	800	2400	2000	2200	1,76
R10	–	695	1194	800	1200	800	860	1060	1,27
R11	–	345	2424	800	2500	800	830	1030	2,57
R12	1017	–	1017	1017	1100	1000	1000	1200	1,32
R13	–	127	1176	800	1200	800	850	1050	1,26
R14	332	–	800	1600	800	1600	1400	1600	1,28
R15	–	712	1167	800	1200	800	850	1050	1,26