Розробка стабілізатора напруги на базі інформаційних технологій схемотехнічного проектування (стр. 2 из 3)

Похибка коефіцієнта форми залежить від похибок геометричних розмірів (довжини

і ширини ) резистора:

(2.3)

Похибка відтворення питомого поверхневого опору

залежить від умов напилювання і матеріалу резистивної плівки. В умовах серійного виробництва її значення не перевищує 5%.

Температурна похибка залежить від ТКО матеріалу плівки:

, (2.4)

де

- ТКО матеріалу плівки, 1/^oС або 1/K.

Похибка

обумовлена старінням плівки за рахунок повільної зміни структури плівки з часом і її окислювання. Вона залежить від матеріалу плівки та ефективності захисту, а також від умов зберігання і експлуатації.

, (2.5)

де

– час; - коефіцієнт старіння плівкового резистора, що визначає тимчасову нестабільність його опору.

Похибка

сплаву РС-3001 становить ±0,5%

Похибка перехідних опорів контактів

визначається технологічними умовами напилювання плівок, питомим опором резистивної плівки і геометричними розмірами контактного переходу: довжиною перекриття і шириною резистора. Її значення Якщо матеріал контактних площадок обраний відповідно до табличних даних, то цією похибкою можна знехтувати.

Значення похибок для даного випадку знаходяться у таблиці 2.2

Допустима похибка коефіцієнта форми:

(2.6)

Таблиця 2.2

0,15	-2,60E-03	0,005	0,02	0,005

Оскільки отримане значення не є від’ємним, то можемо продовжувати розрахунки.

Визначаємо коефіцієнт форми:

(2.7)

R1	1,5
R2	1
R3	1

При

рекомендується конструювати резистор прямокутної форми типу “смужка”, у якого довжина більше ширини .

Спочатку визначаємо мінімальну ширину резистора, використовуючи умову:

, (2.8)

де

- мінімальне значення ширини резистора, обумовлене технологічними можливостями виготовлення;

- мінімальне значення ширини резистора, що забезпечує задану точність виготовлення; - мінімальне значення ширини резистора, що забезпечує задану потужність розсіювання.

Мінімальне значення ширини резистора

знаходимо за формулою:

(2.9)

де , - похибки ширини і довжини, що залежать від методу виготовлення.

Мінімальне значення ширини резистора

розраховуємо за формулою:

(2.10)

За ширину резистора

приймаємо найближче до значення, кратне кроку координатної сітки, прийнятому для креслення топології з урахуванням масштабу. Для тонкоплівкової технології крок координатної сітки звичайно становить 1 або 0,5 мм (у даному випадку, якщо крок 1 мм, масштаб 20:1, то округлення роблимо до розміру, кратного 0,05 мм).

Розрахункову довжину резистора визначаємо за формулою:

(2.11)

За довжину

резистора приймаємо найближче до більше ціле значення, кратне кроку координатної сітки, прийнятому для креслення топології з урахуванням масштабу.

Визначаємо повну довжину резистора з урахуванням перекриття контактних площадок. Для резистора, виготовленого масковим методом, вона буде дорівнювати:

, (2.12)

де

- розмір перекриття резистивної плівки контактною площадкою.

Потім визначаємо площу, яку займає резистор на підкладці.

(2.13)

Результати розрахунків:

Таблиця 2.8

, м						, м2	, мм2
R1	0,0001	0,000135501	0,001402	0,00145	0,002175	0,002375	3,4438E-06	3,44375
R2	0,0001	0,000162602	0,000592	0,0006	0,0006	0,0008	0,00000048	0,48
R3	0,0001	0,000162602	0,000187	0,0002	0,0002	0,0004	0,00000008	0,08

Для перевірки знаходимо дійсну питому потужність і похибку резистора. Резистор спроектований задовільно, якщо:

- питома потужність розсіювання

не перевищує припустиме значення :

; (2.14)

- похибка коефіцієнта форми не перевищує припустиме значення:

; (2.15)

- сумарна похибка не перевищує допуск:

(2.16)

Розрахунки на основі вищевказаних формул проведені в електронній таблиці Excel та перевірені за допомогою програми, написаної на мові Borland C++ 5.02, роздруківка якої наведена у додатку 3.