
- •Интегральные устройства радиоэлектроники
- •Тонкопленочной имс частного применения
- •Оглавление
- •Анализ задания
- •Исходные данные
- •Анализ предназначения устройства
- •Анализ элементов схемы
- •Поверочные расчёты
- •1. Поверочный расчет пленочных резисторов.
- •Поверочный расчёт пленочных конденсаторов.
- •Выбор резистивного материала
- •Проверка соответствия выбранного материала.
- •Вычисление коэффициентов формы резисторов.
- •Расчет геометрических размеров.
- •Расчет толстопленочных резисторов.
- •1.Разбивка резисторов на группы.
- •2. Определение оптимального значения удельного сопротивления резистивной пасты для каждой группы.
- •3. Выбор резистивной пасты для каждой группы.
- •4. Определение коэффициентов формы резисторов.
- •Группа 1
- •5.1. Определение ширины.
- •5.2. Определение длины.
- •6.1. Расчет длины.
- •6.2. Определение ширины.
- •7. Определение длин резисторов с учетом перекрытия.
- •Расчет тонкопленочных конденсаторов. Исходные Данные
- •Выбор диэлектрика
- •Определение минимальной толщины диэлектрика.
- •Расчёт максимальной удельной емкости из условия обеспечения электрической прочности.
- •Определение максимально допустимой относительной погрешности активной площади конденсатора.
- •Определение расчетной емкости конденсатора.
Выбор резистивного материала
Проверка по условию разбиения на подгруппы (в табл.2):
Таблица 2.
Для первой группы (R<Rгр) |
Для второй группы (R>Rгр) |
не требуется. |
не требуется. |
Рассчитаем оптимальное сопротивление для каждой группы по формуле:
Группа 1.
Rо 1= 280,566Ом
Выберем в качестве материала Сплав МЛТ-М (6КО.028.005ТУ)
Группа 2.
R0 2= 8871,835 Ом
В соответствии с оптимальным сопротивлением выбираем материал – Кермет К-50С (ЕТО.021.013ТУ)
Необходимые для расчёта данные приведены в таблице 7.
Таблица.7
Группа |
Материал |
|
|
ТКС
|
1 |
Сплав МЛТ-М |
350 |
2 |
2 |
2 |
Кермет К-50С |
10000 |
2 |
5 |
Проверка соответствия выбранного материала.
\
Выражение для суммарной относительной погрешности имеет вид:
,
где:
- требуемая точность по заданию. Для
всех резисторов, участвующих в расчете
составляет 10%;
-
погрешность геометрических размеров;
-
ошибка материала, зависит от условий
напыления материала и резистивной
пленки. По заданию
-
температурная погрешность, определяемая
наибольшей рабочей температурой Тmaxи ТКС:
;
-
погрешность, обусловленная старением
пленки, учитывает изменение величины
сопротивления резистора за 5000 ч
эксплуатации. По заданию
;
- погрешность, обусловленная контактными
переходами. Т.к. оба выбранных материала
формируются с помощью подслоя (см. табл.
3 и 4), этой погрешностью можно пренебречь.
Так
как на данном этапе значения длины и
ширины резистора не определены, значение
не известно, поэтому его определяют
косвенно:
,
т.е. в нашем конкретном случае:
Для материала первой группы (Сплав МЛТ-3м):
Для материала второй группы (Кермет К-50С):
Вычисление коэффициентов формы резисторов.
Коэффициент формы вычисляется для каждого конкретного резистора по формуле:
,
где Ro– сопротивление конкретного материала
Результаты вычислений приведены в таблице результатов.
Расчет геометрических размеров.
Расчет геометрических размеров с Кф≥1
Определим расчетную ширину резисторов R3,R8,R9. Её значение выбирается как наибольшее из трех величин:
,
где
-
минимальное значение из таблицы
технологических ограничений.
- минимальная ширина резистора,
удовлетворяющая требованиям по точности
-
ширина, удовлетворяющая требованиям
по мощности.
Для резистора R3 имеем:
Для резистора R8:
Для резистора R9:
Для резистора R2:
2.6.2. Расчет геометрических размеров с 0,1≤Кф<1.
Определим расчетную длину резисторов R2, R3, R4,R5, R7, R8 иR11. Её значение выбирается как наибольшее из трех величин:
,
где
-
минимальное значение длины из таблицы
технологических ограничений.
- минимальная длина резистора,
удовлетворяющая требованиям по точности
-
длина, удовлетворяющая требованиям по
мощности.
Для резистора R1:
Для резистора R4:
Для резистора R5:
Для резистора R6:
Для резистора R7:
Для резистора R10:
,
Для резистора R11:
Определение полной длины
,
где е – величина перекрытия, равная 200 мкм. Результаты заносим в таблицу.
Определение площади резисторов
Таблица результатов:
№ |
Ri, Ом |
Кф |
bточ |
bР |
lточ |
lр |
b, мм |
l, мм |
lп |
S |
1 |
8200 |
0,82 |
- |
- |
303 |
848 |
1,050 |
3,360 |
3,760 |
3,950 |
2 |
30000 |
3 |
222 |
200 |
- |
- |
1,200 |
0,200 |
0,600 |
0,700 |
3 |
430 |
1,075 |
603 |
1414 |
- |
- |
1,400 |
1,500 |
1,900 |
2,650 |
4 |
360 |
0,9 |
- |
- |
594 |
1272 |
1,250 |
1,400 |
1,800 |
2,250 |
5 |
360 |
0,9 |
- |
- |
594 |
1272 |
1,250 |
1,400 |
1,800 |
2,250 |
6 |
300 |
0.75 |
- |
- |
547 |
1061 |
1,050 |
1,150 |
1,550 |
1,600 |
7 |
6200 |
0,62 |
- |
- |
210 |
619 |
0,600 |
0,950 |
1,350 |
0,800 |
8 |
430 |
1,075 |
603 |
1414 |
- |
- |
1,400 |
1,500 |
1,900 |
2,650 |
9 |
680 |
1,7 |
496 |
1030 |
- |
- |
1,050 |
1,500 |
1,900 |
2,000 |
10 |
62 |
0,155 |
- |
- |
361 |
219 |
0,350 |
2,250 |
2,650 |
0,900 |
11 |
3900 |
0,39 |
- |
- |
232 |
848 |
1,050 |
0,850 |
1,250 |
1,300 |
Первая группа резисторов.
Используемые константы:
- для первой группы резисторов
ТКС = 0,0002 (значение взято из справочника)
γR0 = 4
γRст = 2
γR – значения указаны в перечне резисторов и конденсаторов
γк = 2
- для второй группы резисторов:
ТКС = 0,0005 (значение взято из справочника)
γR0 = 4
γRст = 2
γR – значения указаны в перечне резисторов и конденсаторов
γк = 0
Так как значения γкф находятся в пределах допустимых, то можно считать, что материал подобран верно. Исключением является резистор из второй группы, с номиналом 22000 Ом, для него не будут проводиться расчеты по точности.