3.4 Проектирование подгоняемых резисторов.

При проектировании пленочных резисторов повышенной точности применяют специальные конструкции, допускающие дискретную (а) или плавную (б) подгонку их сопротивлений (рис.3.7):

Рис. 3.7

Конструкция резисторов для ступенчатой подгонки предусматривает две части: основную длиной l₀ и дополнительную с подгоночными секциями длиной l_c. При этом шаг подгонки может быть постоянным и переменным. Дискретное изменение сопротивление сопротивления осуществляется удалением металлических перемычек в подгоночных секциях. Проектирование подгоняемых резисторов сводится к определению длин основной и подгоночных секций, а также количества подгоночных секций с учетом того факта, что в процессе подгонки сопротивления резистора может изменяться только лишь в сторону возрастания. Тогда при максимальном значении сопротивления должно выполняться условие:

;

(3.34)

где R_нч и R₀ – сопротивление основной части с длиной l₀ и номинальное значение сопротивления соответственно.

Отсюда сопротивление не подгоняемой части

(3.35)

При минимальном значении сопротивления номинальное значение определяется суммой минимальных значений не подгоняемой части и n последовательно включенных подгоняемых секций.

.

(3.36)

Здесь R_нч (не подгоняемой части) находится из (3.35), а сопротивление одной секции R_c находится из условия: максимальное значение сопротивления одной секции не должно превышать величину поля допуска, то есть:

.

(3.37)

Отсюда

.

(3.38)

где _R – допустимая степень отклонения сопротивления, выраженная в омах.

И, наконец, число подгоночных секций определяется из очевидного соотношения:

;

(3.39)

где определяется:

.

(3.40)

Отсюда

.

(3.41)

Полученное значение n по (3.39) округляется до ближайшего большего целого числа. Кроме того длина подгоночной секции l_c должна быть больше технологических ограничений l_min. Если это условие не выполняется, то принимают l_c= l_min и рассчитывают ширину b_c секции по выражению:

.

(3.42)

При значении n 10 целесообразно использовать конструкцию с переменным шагом подгонки с законом изменения шага подгонки в виде геометрической прогрессии со знаменателем q = 2. При этом заданная точность обеспечивается самой короткой секцией с сопротивлением, определяемым (3.38), а необходимое количество секций:

n0 = 1,44 ln (n +1);

(3.43)

где n – число секций подгонки при постоянном шаге.

Тогда длины подгоночных секций определяются из очевидных соотношений:

(3.44)

Для определения программы обработки секций определяется количество обрабатываемых секций согласно соотношению:

;

(3.45)

где R_i - реализованное значение сопротивления. Далее число n_i представляется в двоичном коде, значимым разрядам которого соответствуют секции подлежащие обработке.

Порядок расчета геометрических размеров подобных структур следующий:

1. Согласно (3.35) определяется значение сопротивления не подгоняемой части резистора, а затем ее длина по соотношению:

;

где значение b определяется, как и ранее из условия обеспечения теплоотвода (3.7).

2. Согласно (3.38) определяется сопротивление одной секции, а затем ее длина:

;

и ширина согласно (3.42). Число подгоночных секций n определяется из (3.38), а суммарное значение сопротивления всех подгоночных секций по соотношению (3.40).

3. Если принимается решение об использовании конструкции с переменным шагом подгонки, то определяется необходимое число секций согласно (3.48), которое округляется до ближайшего целого числа.

4. И, наконец, согласно (3.44) определяются длины всех n₀ подгоночных секций.