Рис.20. К анализу принципиальной схемы и расчету паразитных связей смесителя-гетеродина.

Смеситель выполнен на транзисторе УТ1 . На базу У71 смеси­теля (вход 2) подается напряжение с частотой сигнала /_г , а на эмиттер (вход 4) - напряжение с частотой гетеродина /_г с выхода гетеродина (выход 9). В результате в коллекторной цепи У77 про­текает ток сложной формы: он содержит составляющие с частотой сигнала /_с , гетеродина /, , суммарной (/_с+/_г ) и разностной (у _у ) частот, а также более высокие гармоники. Колебательный контур в цепи коллектора \Т1 включают между клеммами I и 6 и настраивают на разностную (промежуточную) частоту (/_г -/_с ).

Делитель в цепи базы 1Т1 Щ и Щ и резистор в цеш! эмит­тера КЪ задают положение рабочей точки транзистора "ЧТ1 . Резис­тор ЯЬ и конденсатор С4 составляют фильтр в цепи питания.

2. Поверочный электрический расчет.

Целью расчета является определение максимальной мощности, выделяемой на каждом резисторе,и напряжений на конденсаторах

схемы.

Расчет ведется по максимальному напряжению питания с учетом положительного допуска.

Пренебрегая ввиду малости током базы транзистора ЧТг , опре­делим ток, протекающий через делитель Щ , «I . Так как Я₄ -^ , на обоих резисторах падает одинаковое напряжение

Аналогично определяются токи и напряжения на делителе Я1 , /?г .

Для определения 1ц _} и Тд₆ находим напряжение на эмиттерах УТ1. и ТТ! . Учитывая, что падение напряжения мегау эмиттером и базой кремниевых транзисторов, работающих в линейном режиме,рав-но У_эе х. 0,7 В, определяем:

Пренебрегая ввиду малости током базы, определяем токи на резис­торах Я1 , ПЬ •■ 1, -I/, = 2,95 мА, 1_в «^ = 5,9 мЛ.

Проверяем, работают ли транзисторы в линейном режиме:

Проверка показывает, что принятые допущения справедливы и тран­зисторы работают в линейном режиме, так как У_!1Г >У_зк>,а_С • Мощности, рассеиваемые на резисторах,определяем по формуле:

Результаты расчета представлены в табл.11.

- 64 -

Таблица II

Результаты проверочного расчета резисторов

Позиционное Номинал Я, Ток I, Модность Р,

обозначение кОм мА мВт

резистора

~1 20 оТзЗ 2,18

Ю 20 0,33 2,18

ХЗ 2 2,95 17,41

*♦ 10 0,66 4,36

Я 10 0,66 4,36

Х6 I . 5,9 34,81

Я 0,22 2,95 1,92

П 0,22 5,9 7,66

Определяем рабочие напряжения на конденсаторах:

3. Расчет тонкопленочных элементов.

Расчет резисторов

Исходные данные: номиналы резисторов, допуски на номиналы, мощности рассеивания, условия эксплуатации и условия производства (см. задание на с. 61 и результаты расчета в табл.II).

Шаг координатной сетки с учетом масштаба 20:1 равен 0,01 ын.

Порядок расчета

1) Оптимальное удельное сопротивление квадрата резистиЕной пленки определяем по формуле (I):

2) По табл.4 выбираем материал резистивной пленки с р_а , бли жайшим ко - сплав РС-3001 ЕГ0.021.034ТУ, для которого воз-

-'О ОПТ '

можны два значения удельного сопротивления квадрата резистивной пленки - I кОм/о ж 2 кОм/о . Второе значение ближе к рассчитат ному, однако в этом случае придется изготовлять два резистора с коэффициентом формы, примерно равным ОД, что нежелательно. Учи тывая диапазон номинальных значений резисторов в табл-4,целесо­образно выбрать резистивный материал с /_а = I кСм/о ■.

Параметры резистивного сплава РС-3001: удельное сопротивле­ние квадрата резистивной пленки р = I кОм/о ; температурный коэффициент сопротивления Ы.^- -0,2-Ю"⁴ °(Г^; допустимая удел: нал мощность Р_о = 20 мВт/мм²; погрешность старения 7!е ⁼ °-'⁵ •

Определим, возможно ли изготовление всех резисторов из дан­ного материала с заданной точностью без подгонки.

Температурная погрешность по формуле (2) :

Погрешностьудельного сопротивления материала резистивной пленки Тр в условиях серийного производства примем 2,5 %.

Погрешностью переходных сопротивлений контактов ввиду малое ти пренебрегаем у — О-

Тогда допустимую погрешность коэффициента формы определяем по формуле (3):

для резисторов Д I й . для остальных резисторов

Проверка показывает, что изготовление всех резисторов из сплав РС-3001 возможно без подгонки.

3) Определяем коэффициент формы резисторов по формуле (4). Результаты расчета представлены в табл. 12.

- 66 -

Таблица 12 Коэффициент формы резисторов

Позиционное К1 И г ' ЯЗ #4 /15 Я6 /С 7 | И 8

обозначение

резистора

Номинал * ,кОм 20 20 2 10 10 I 0,22 0,22 Л^ ~20 20~ 2 10 10 I 0,22 0,22

II 111,1 I

4) Выбираем форму и метод изготовления резисторов.

Учитывая, что данная микросхема должна изготовляться в усло­виях серийного производства и заданная точность отдельных резис­торов 5 %, выбираем фотолитографический метод изготовления (двой­ную фотолитографию).

Формы резисторов выбираем по коэффициенту формы. Резисторы КЪ~Я1 конструируем прямоугольной формы типа полоска. Резисто­ры И1 и Щ мокно сконструировать типа меандр или полоска. Резисторы типа меандр будут занимать несколько меньшую площадь на подающее, но сложнее в проектировании и изготовлении. Учиты­вая, что таких резисторов в схеме только два,предварительно выберем для них прямоугольную форму типа полоска, как наиболее простую, а окончательно решим вопрос о форме этих резисторов после разме­щения их на подложке на этапе составления эскиза топологии.