Основные расчетные соотношения и данные для элементов гибридных интегральных микросхем. Резисторы

Сопротивление R проводника определяется из уравнения:

где l,b,d – соответственно длина, ширина, толщина проводника, а  - удельное электросопротивление (омы на метр). Удельное поверхностное сопротивление Rп принято выражать в ом/квадр.ат.

Резисторы могут быть получены методом диффузии примеси (диффузионные резисторы). По известной ширине резистора можно рассчитать его длину для получения резистора с заданным полным сопротивлением.

R= Rп*l/b

Основные характеристики материалов, применяемых для резистивных пленок, приведены в табл. 5.3.

Таблица 5.3.

Основные характеристики резистивных пленок.

Материал	s Ом/кв	ТКС 1/C	Pд Вт/см2	Rдр. %	Rхр %	КТР 1/C
Тантал	25-2000	(+2040)105	10	0,5-1,0		5106
Рений	250-10000	(0-10)105			1
Хром	25-500	20105	2-4	0,3	0,2
Нихром	3-600	20105	0,5-0,8	<0,1		13,106
Керметы	100-20000	(2550)105	3-4	(0,2)	0,3	107
Титан	100-2000	300105	2-4	0,5-1,2
Окислы олова	80-5000	(3070)105	2-4	1		4,6106

Примечание. Символами R_др. и R_хр обозначены изменения сопротивления резисторов соответственно при нагрузке и хранении.

ТКС- температурный коэффициент сопротивления

КТР- коэффициент термического расширения

Pд- допустимая удельная мощность рассеяния энергии на резисторе и определяется следующим соотношением:

где - температура перегрева резистора t_p относительно температуры корпуса t_k микросхемы; S_R – площадь резистора в мм²; R_т.п. – тепловое сопротивление системы подложка-корпус (в основном это подложка).

Конденсаторы

Емкость конденсатора определяется по формуле

где  - диэлектрическая постоянная; N – число обкладок; S – площадь перекрытия обкладок, см²; d – толщина диэлектрической пленки, см.

Рабочее напряжение выбирается в 3-4 раза меньшим, по сравнению с пробивным напряжением диэлектрика. Исходя из этого, толщина диэлектрической пленки:

где k = 34 – коэффициент запаса электрической прочности конденсатора.

При расчете пленочных конденсаторов в области низких частот определяют площадь перекрытия диэлектрика обкладками (исходя из заданного значения емкости) по следующей формуле:

Катушки индуктивности

Наибольшее распространение получили катушки индуктивности в виде плоской спирали круговой или квадратной формы. Величину их индуктивности вычисляют по формулам:

Для круговой спирали

,

где  - число витков; - полоса, занятая витками катушки; D₁,D₂ –диаметры внутреннего и внешнего витков соответственно.

Для квадратной:

где - полоса, занятая витками катушки; A₁,A₂ – длины сторон внутреннего и внешнего квадратов соответственно.