Смекни!
smekni.com

Разработка конструкции и технологии микроэлектронного варианта формирователя опорной частоты 10 МГц (стр. 2 из 5)

Погрешность коэффициента формы:

Ширина резистора

, обеспечивающая получившееся
:


где

- абсолютные производственные погрешности изготовления при фотолитографическом методе.

Определим минимально допустимое значение ширины резистора

с учётом обеспечения заданной мощности рассеяния:

Расчётное значение ширины резистора

, при этом
- технологически реализуемая ширина резистора.

Определим фактические геометрические размеры резистора:

Площадь резистивной полоски

Определяется фактическая нагрузка резистора по мощности:

Удельная мощность

Нагрузка по мощности

Определим фактическую погрешность коэффициента формы:

Аналогичным образом ведётся расчёт оставшихся резисторов проектируемой МСБ. Результаты расчётов тонкоплёночных резисторов представлены в виде таблицы:


Таблица 1

Поз. обозначе-ние Номинал, допуск, мощность Материал
Ом/кв
%
%
мм
мм
R1,R2 100Ом±5% Кермет 5000 0,02 1,5 1 Навесной
R3,R4, 51Ом±5% Кермет 5000 0,01 1,5 1 Навесной
R9,R10 51Ом±5% Кермет 5000 0,01 1,5 1 Навесной
R5,R6 3.6кОм±5% Кермет 5000 0.72 -2,64 1 2,63 1,89 0,65 -
R7,R8 5.6кОм±5% Кермет 5000 1,12 -2,64 1 3,77 4,22 0,49 -
R11,R12 1кОм±5% Кермет 5000 0,2 -2,64 1 3,77 0,75 0,20 -

Резисторы R1,R2: чип резистор 0.063Вт 0603 5% 100 Ом (http://www.chipdip.ru/product0/41371.aspx)

Резисторы R3,R4,R9,R10: чип резистор 0.063Вт 0603 5% 51 Ом (http://www.chipdip.ru/product0/50777.aspx)

Рис.3 Корпус SMD резисторов в корпусе 0603: R1, R2, R3, R4, R9, R10.

Расчёт тонкоплёночных конденсаторов

Расчёт конденсатора С1

Номинальная ёмкость конденсатора

, эксплуатационная погрешность
; рабочее напряжение на конденсаторе , напряжение на конденсаторе
, максимальная положительная и отрицательная температуры по ТЗ
,
, время работы

Выбираем материал диэлектрика (Л1, табл. 2.3) – стекло электровакуумное С41-1 с удельной ёмкостью

, электрическая прочность
, диэлектрическая проницаемость
и температурным коэффициентом ёмкости
.

Толщина диэлектрического слоя, обеспечивающая электрическую прочность конденсатора

, а уровень удельной ёмкости
.

Температурная составляющая погрешности:

- её для надёжности можно увеличить в 1.2 раза
,

- увеличим в 1.2 раза
.

Погрешность за счёт старения:

, погрешность верхней обкладки конденсатора.

где

- относительная погрешность обеспечения
. Примем
.

Тогда

Удельная емкость, обусловленная конечной точностью изготовления размеров верхней обкладки ровна:

где

- коэффициент формы тонкопленочного конденсатора, применим
;

- производственные погрешности изготовления длины и ширины конденсатора. При

Расчетное значение

необходимо выбрать из условия:
. Принимаем

Фактическое значение толщины диэлектрического слоя

Проверим напряженность электрического поля в конденсаторе:

Определим геометрические размеры конденсатора.

Площадь верхней (активной) обкладки:


Длина и ширина

;

Размеры нижней обкладки:

где

. Примем

Тогда

Размеры диэлектрического слоя:

Фактическое значение погрешности активной площади:

Аналогичным образом рассчитаем оставшиеся конденсаторы проектируемой МСБ. Результаты расчётов тонкоплёночных конденсаторов представлены в виде таблицы:

Таблица 2

Поз. Обозна-чение Номинал, допуск, мощность Материал
С1 10мкФ±20% Стекло электро-вакуумное С41-1 50000 5 141.42 142.02 142.62 200 9.2
С2 0.1мкФ±20% Стекло электро-вакуумное С41-1 50000 5 14.14 14.74 15.34 2 9.2
С3,С4 0.01мкФ±20% Стекло электро-вакуумное С41-1 50000 5 4.47 5.07 5.67 0.2 9.2

Из методических указаний следует, что в тонкоплёночном варианте выполняются конденсаторы номиналами от 10пФ до 0.01мкФ. Отсюда следует, что конденсаторы применяемые в МСБ, невыгодно применять в тонкоплёночном исполнении, что и подтверждено расчётами, приведёнными в таблице.