Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Московский технический университет связи и информатики
___________________________________________________________________
Факультет
«Радио и телевидение»
Кафедра
«Электроника»
Лабораторная работа №2 по дисциплине «Основы конструирования и технологии производства электронных средств»
«Устройства функциональной электроники на поверхностных акустических волнах»
Выполнил
Студент группы БРВ2201 |
_____________________ |
Проверил
Заведующая кафедры, ктн, доцент _____________________ Каравашкина В.Н.
Москва 2024
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целями лабораторной работы являются: изучение влияния конструкторско-топологических параметров устройства на поверхностных акустических волнах (ПАВ) на его электрические характеристики (выбор материала подложки; выбор геометрии, топологии, тонкоплёночных элементов частотно-избирательных фильтров и согласованных фильтров сложных сигналов; освоение методики проектирования плёночных элементов устройств на ПАВ при использовании технологии изготовления интегральных микросхем.
2.РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ
2.1.Исходные данные
f0 30 MHz – центральная частота для расчёта ЧИФ на ПАВ;
Δf 3.6 MHz – ширина полосы пропускания для расчёта ЧИФ на ПАВ;
Nэ 70 – длина ПСП для согласованного фильтра сложного сигнала;
Ra 30 Ω – выходное сопротивление ВШП.
2.2. Расчёт частотно-избирательного фильтра (ЧИФ)
frel Δf 100=12 – относительная полоса пропуская, %; f0
Из таблицы 3 методического пособия выходит, что оптимальным материалом является германат висмута, со срезом 001, направлением распространения 110 и следующими характеристиками:
vПАВ 1.68 10 |
3 m |
– скорость ПАВ; |
|
s |
|
N0 8.5 – количество пар электродов;
M0 90 – кол-во длин волн в апертуре преобразователе.
Далее определяются следующие характеристики:
λПАВ |
vПАВ |
=56 μm |
– длина волны в ПАВ; |
|
f0 |
||||
|
|
|
dp |
λПАВ |
=28 μm |
– период решётки; |
|||
2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
dэл |
dp |
=14 μm |
|
– ширина электродов; |
||
2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
L0 |
50 M0 λПАВ |
=8400 μm – длина электродов; |
||||
|
Ra÷Ω |
|||||
|
|
|
|
|||
N'0 ceil |
N0 |
|
|
– кол-во пар электродов во входном ВШП; |
||
|
=8 |
|||||
|
|
|
1.1 |
|
|
|
D 20 λПАВ=1120 μm |
– расстояние между входным и выходным ВШП; |
|||||
w 10 λПАВ=560 μm |
– ширина суммирующих шин. |
|||||
2.3. Расчёт согласованного фильтра ФМн СлС на ПАВ
L0=8400 μm – длина электродов;
Te Δf1 =0.278 μs – длительность элементарного импульса ФМн СлС;
l0 vПАВ Te=466.667 μm – расстояние между отводами электродов СФ; lNэ Nэ l0=32.667 mm – общая длина всех отводов электродов ВШП;
2.4. Линия задержки
Tз_лз 20 λПАВ =666.667 ns – время задержки ЛЗ;
vПАВ
Tз_чиф |
l0 |
=277.778 ns |
– время задержки ЧИФ. |
||
vПАВ |
|||||
|
|
|
|
||
2.4. Переходные затухание |
|
||||
Вносимые потери: |
|
|
|||
α 7.5 dB |
– для германата висмута. |
||||
2.5 Пересчёт величин с учётом масштаба
m 10 – выбранный увеличивающий масштаб;
Dm D m=11.2 mm – расстояние между входным и выходным ВШП;
wm w m=5.6 mm |
|
– ширина суммирующих шин; |
L0_m L0 m=84 mm |
|
– длина электродов; |
dp_m dp m=0.28 mm |
|
– период решётки; |
dэл_m dэл m=0.14 mm |
|
– ширина электродов; |
am dp_m-dэл_m=0.14 mm |
|
– расстояние между электродами; |
hΣ_m 2 wm+am+L0_m=95.34 mm |
– суммарная высота ВШП; |
|
Lin_m 2 N'0 am =4.48 mm |
– суммарная длина |
|
+2 N'0 dэл_m |
|
входного ВШП; |
Lout_m 2 N'0+1 am |
=4.76 mm |
– суммарная длина |
+ 2 N'0+1 dэл_m |
|
выходного ВШП; |
LΣ_m 2 N'0 am |
=20.44 mm – суммарная длина ЧИФ; |
|
+2 N'0 dэл_m
+Dm+ 2 N'0+1 am
+2 N'0+1 dэл_m
mв 100 – выбранный масштаб для выносок;
dp_m dp mв=2.8 mm |
– период решётки; |
dэл_m dэл mв=1.4 mm |
– ширина электродов; |
am dp_m-dэл_m=1.4 mm |
– расстояние между электродами. |
3. ЧЕРТЁЖ