ОКТРЭС_курсовая (Курсовик - 16-канальный преобразователь амплитуды входного сигнала в ширину выходного импульса), страница 2

Итак .

6) Вычисляем фактические геометрические размеры резистора:

7) Проверка результатов:

Проверка показала, что размеры резистора выбраны и рассчитаны верно.

8) При формировании конфигурации резистора используется метод фотолитографии.

Исходя из этого найдем полную длину резистора

9) Найдём площадь тонкоплёночного резистора:

10) Теперь рассчитаем геометрическую форму резисторов с коэффициентом формы, меньшим единицы .

Найдём расчётную ширину резистора: , где

Итак .

Вычисляем фактические геометрические размеры резистора:

) Проверка результатов:

Проверка показала, что размеры резистора выбраны и рассчитаны верно.

) При формировании конфигурации резистора используется метод фотолитографии.

Исходя из этого найдем полную длину резистора

) Найдём площадь тонкоплёночного резистора:

Резисторы R6=R7=R8=R9=75 кОм будем реализовывать при помощи резистивного материала Кермет К50-С с сопротивлением резистивной плёнки и коэффициентом формы .

Определим составляющие погрешности :

а) Относительная погрешность сопротивления квадрата резистивной плёнки:

;

б) Относительная погрешность R за счет влияния температуры эксплуатации (t – берется на 10…30% больше максимальной, из-за внутренних тепловыделениях в ячейках):

;

в) относительная погрешность резистора, обусловленная старением:

;

г) относительная погрешность контактных переходов резистора:

.

4) Рассчитаем погрешность коэффициента формы:

Теперь рассчитаем геометрическую форму резисторов

Найдём расчётную ширину резистора: , где

Итак .

Вычисляем фактические геометрические размеры резистора:

) Проверка результатов:

Проверка показала, что размеры резистора выбраны и рассчитаны верно.

) При формировании конфигурации резистора используется метод фотолитографии.

Исходя из этого найдем полную длину резистора

) Найдём площадь тонкоплёночного резистора:

1. Расчёт тонкоплёночных конденсаторов

Конденсаторы имеют следующие исходные данные:

Диапазон температур: от -25 до 40 градусов Цельсия;

Время работы: 10 000 часов;

Относительная погрешность ёмкости конденсатора: .

1. Выбираем материал диэлектрика:

2) Рассчитаем толщину диэлектрического слоя

Определим составляющие погрешности :

Относительная погрешность удельной ёмкости диэлектрика

б) Относительная погрешность С за счет влияния температуры эксплуатации (t – берется на 10…30% больше максимальной, из-за внутренних тепловыделениях в ячейках):

;

в) относительная погрешность конденсатора, обусловленная старением:

;

4) Рассчитаем погрешность коэффициента формы:

5) рассчитаем удельную ёмкость диэлектрика, обусловленную требованием точности номинала ёмкости конденсатора

здесь k_C – коэффициент формы тонкопленочного конденсатора. Так как у нас нет особых требований к его форме, примем его равным единице. L и B – производственные погрешности изготовления длинны и ширины конденсатора, при k_C = 1, L = B = 50…100 мкм.

.

Принимаем расчётное значение удельной ёмкости материала диэлектрика

Найдем фактическое значение толщины диэлектрического слоя

,

Площадь верхней обкладки конденсатора

,

Размеры верхней обкладки

.

Определим размеры нижней обкладки

И размеры диэлектрического слоя

.

Округлим результаты

Проверка расчётов

3.4 Разработка коммутационной схемы МСБ и выбор подложки

Для того чтобы разработать топологию МСБ, необходимо найти площадь подложки, а затем выбрать стандартную подложку, близкую по площади к расчетной.

Величина площади МСБ:

Площадь тонкопленочных резисторов (мм²):

Площадь тонкопленочных конденсаторов (мм²):

Площадь, занимаемая навесными элементами (транзистором, конденсатором, резистором) (мм²):

Площадь контактных площадок в составе МСБ (мм²):

Величина площади МСБ (мм²):

Ближайшая по площади (из стандартных) - подложка размером , ее площадь составляет 160 мм².

3.5 Разработка топологии

Чертеж топологии приведен в приложении

3.6 Разработка конструкции ФЯ и блока

Возьмем стандартную подложку размером 20 32 , на которой будет расположена одна подложка .

Высота односторонней ФЯ равна высоте рамки, которая находится как:

-высота МСБ

-толщина планки

-толщина диэлектрической прокладки

-толщина печатной платы

-высота паек на печатной плате

-суммарная толщина клеевых соединений

-суммарная толщина воздушных зазоров, исключающих контактирование элементов соседних ФЯ

Длина ФЯ находится следующим образом:

Ширина ФЯ находится следующим образом:

-число МСБ на планке

-длина подложки МСБ

И так мы имеем:

Рассчитаем глубину пакета ФЯ:

Для выбранной компоновки блока рассчитываем размеры внутреннего объема блока.

Вычисляем минимальные габаритные размеры блока:

1. Выбор системы охлаждения

Для выбора системы охлаждения необходимо знать следующие данные:

-тепловой поток, рассеиваемый поверхностью теплообмена.

-площадь поверхности теплообмена

- поправочный коэффициент на давление окружающей среды

По диаграмме определяем систему охлаждения конструкции, по координатным точкам:

и допустимый перегрев в конструкции, равный 35 градусам Цельсия, положение которых соответствует естественному воздушному охлаждению системы.

1. Поверочный тепловой расчет

Определим тепловые проводимости ФЯ по направлениям осей координат:

, где

- коэффициент теплопроводимости материала рамки

- площади поперечного сечения соответствующих ребер жесткости рамки

- длины ребер жесткости

- коэффициент теплопроводимости стягивающих винтов

- суммарная площадь поперечного сечения винтов

- площадь теплового контакта между рамками ФЯ

- длина винта в пределах рамки

Рассчитаем тепловые проводимости нагретой зоны по направлениям осей координат:

Рассчитаем эквивалентные коэффициенты теплопроводности нагретой зоны по направлениям координат:

Определим тепловую проводимость между центром и поверхностью нагретой зоны:

Температура в центре нагретой зоны:

7 Оценка вибропрочности