Курсовой_кулешов (Готовый курсовой проект, вариант 5.3.1)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»

Кафедра конструирования и производства радиоэлектронных средств

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: «РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ ТОНКОПЛЕНОЧНОЙ ИМС ЧАСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ»

Москва 2007

МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Кафедра конструирования и производства радиоэлектронных средств

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

З А Д А Н И Е

на курсовой проект

Студенту		Кулешову В.В.				Шифр	210201
Курс	4		Факультет	ВРТ		Группа	ВК-1-04
Дата выдачи задания:				18.09.2007 г.		Дата защиты:

Тема: РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ

ТОНКОПЛЕНОЧНОЙ ИМС ЧАСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

Исходные данные:

1.

Наименование

Усилитель пятикаскадный

2.

Схема принципиальная электрическая

Вариант 5.3.1.

3.

Краткие электрические характеристики:

Дополнительные данные:

Напряжение питания

9 В

Частотный диапазон

1  50 МГц

Тип транзисторов

КТ 319

- с подслоем

Тип диодов

КД 904

- без подслоя

Тип корпуса:

металлостеклянный

4.

Габаритные размеры:

минимальные

5.

Температурный диапазон

-60  +60 С

6.

Дополнительные требования

не более трех пересечений

7.

Программа выпуска

50 изделий в год

Руководитель

/ А.А. Мушинский /

Исполнитель

/ В.В. Кулешов /

Расчет конструкций тонкопленочных резисторов

1. Анализ исходных данных.

Эквивалентные схемы:

Т аблица 1

i	Ri, Ом	γRi, %	Pi, мВт
1	12 000	10	6,75
2	4 700	10	17,23
3	360	10	225,00
4	100	10	22,50
5	8 200	10	9,88
6	5 000	2	2,31
7	3 000	10	27,00
8	16 000	10	4,88
9	300	10	0,09
10	2 000	10	18,00
11	1 000	10	9,00
12	3 000	10	25,82
13	68	10	0,58
14	200	10	5,50
15	75	10	16,88

1. Разбиение на группы.

Рассчитаем разброс резисторов по номиналу:

Резисторы имеют большой разброс по номиналу, отличающийся более чем в 50 раз. Поэтому необходимо произвести их разбиение на группы.

Определим границу между группами:

К первой группе отнесем те элементы, номинал которых меньше найденной границы:

I группа: R3 (360); R4 (100); R9 (300); R11 (1 000); R13 (68); R14 (200); R15 (75)

Рассчитаем разброс оставшихся резисторов по номиналу:

Учитывая, что разброс оставшихся резисторов по номиналу, отличается не более чем в 50 раз, дальнейшее разбиение на группы проводить не надо. Поэтому оставшиеся резисторы отнесем ко второй группе:

II группа: R1 (12 000); R2 (4 700); R5 (8 200); R6 (5 000); R7 (3 000); R8 (16 000); R10 (2 000); R12 (3 000)

1. Выбор резистивного материала.

Рассчитаем оптимальное (по занимаемой площади) значение сопротивления квадрата резистивной пленки для первой группы:

По рассчитанному значению из таблицы (приложение 2) выберем материал с сопротивлением резистивной пленки близким к вычисленному – «Сплав МЛТ–3м » с характеристиками:

• материал контактных площадок – медь с подслоем ванадия (луженая);

• удельное поверхностное сопротивление резистивной пленки, Ом/кв – 200÷500;

• диапазон номинальных значений сопротивления, Ом – 50÷50 000;

• допустимая удельная мощность рассеивания, Вт/см² – 2;

• ТКС10⁴ (при Т = -60 ÷ +120⁰С), град^-1 – 1,2÷2,4.

Рассчитаем оптимальное значение сопротивления квадрата резистивной пленки для второй группы:

По рассчитанному значению из таблицы (приложение 2) выберем материал с сопротивлением резистивной пленки близким к вычисленному – «Кермет К-50С » с характеристиками:

• материал контактных площадок – золото с подслоем хрома (нихрома);

• удельное поверхностное сопротивление резистивной пленки, Ом/кв – 5 000;

• диапазон номинальных значений сопротивления, Ом – 500÷200 000;

• допустимая удельная мощность рассеивания, Вт/см² – 2;

• ТКС10⁴ (при Т = -60 ÷ +120⁰С), град^-1 – -4.

1. Проверка соответствия выбранного материала требованиям по точности изготовления резисторов.

На точность их воспроизведения оказывают влияние целый ряд факторов, но суммарная относительная погрешность γ_Ri=R_i/R_i не должна превышать допуск на номинал, определенный в задании. Выражение для суммарной относительной погрешности имеет вид:

где:

(1)

γ_кф – относительная погрешность коэффициента формы;

γ_R0 – относительная погрешность воспроизведения сопротивления квадрата резистивной пленки (задан);

γ_Rt – температурная погрешность;

γ_Rст – погрешность, обусловленная старением материала пленки (задан);

γ_Rк – погрешность сопротивления, обусловленная переходными контактами (задан).

Температурная погрешность сопротивления определяется:

где:

_R – температурный коэффициент сопротивления;

T_max – наибольшая рабочая температура.

Определим температурную погрешность сопротивления для первой группы резисторов:

Определим температурную погрешность сопротивления для второй группы резисторов:

Так как контактные переходы формируются с использованием специально подобранного подслоя, то погрешностью γ_Rк можно пренебречь.

Погрешности геометрических размеров длины и ширины определяют относительную погрешность коэффициента формы резистора γ_кф=b/b+l/l.

На данном этапе длина и ширина резистора еще не определены, поэтому величина γ_кф не известна. Из выражения (1) вычислим ее допустимое значение:

где:

γ_R – требуемая по заданию точность.

Рассчитаем γ_кфдоп для всех резисторов первой группы:

Рассчитаем γ_кфдоп для всех резисторов второй группы за исключением R6:

Рассчитаем γ_кфдоп для резистора R6:

Так как добиться положительного значения γ_кфдоп6 невозможно, придется использовать подстроечную конструкцию резистора.

1. Вычисление коэффициента формы резистора.

Для выбранного материала определим коэффициент формы резистора:

для R1:	для R2:
для R3:	для R4:
для R5:	для R7:
для R8:	для R9:
для R10:	для R11:
для R12:	для R13:
для R14:	для R15:

По результатам проведенных расчетов в интервал 1K_ф10 попадают следующие резисторы: R1, R3, R5, R8, R9, R11, следовательно они будут иметь прямоугольную форму.