CBRR1792 (Конструирование микросхем и микропроцессоров), страница 2

g_R - относительная погрешность номинального сопротивления;

Pн - номинальная мощность;

T°max C - максимальная рабочая температура МС;

tэкспл - время эксплуатации МС.

б). технологические: , где

Db(Dl) - абсолютная погрешность изготовления;

Dlустан - абсолютная погрешность совмещения трафарета;

- относительная погрешность удельного сопротивления.

2. Определяем диапазон , в котором можно вести расчет:

0,02 Rmax < < Rmin Þ 900 < < 500

Видим, что неравенство не выполняется, значит все эти резисторы изготовить из одного материала невозможно. Чтобы мы все же могли изготовить резисторы, надо разбить их на две группы и для каждой группы выбрать свой материал.

Таблица 5. Разбивка резисторов на группы

Расчет резисторов первой группы.

1. Определяем диапазон , в котором можно вести расчет:

0,02 Rmax < < Rmin Þ 85 < < 500

Видим, что неравенство выполняется, следовательно эти резисторы выполняются из одного материала. Для того чтобы резисторы были как можно меньше выберем материал с как можно большим удельным поверхностным сопротивлением ( ). Остановим свой выбор на материале “МЛТ-3М”. Этот материал обладает следующими характеристиками:

Таблица 6. Материал для первой группы резисторов

Как уже говорилось, лучше взять как можно больше, т.е. в данном случае это =500. Этот материал обладает неплохими характеристиками, присущими резистивным материалам, а именно: низким ТКС (a_R), низким коэффициентом нестабильности (старения) (S), хорошей адгезией и технологичностью.

2. Вычислим относительную температурную погрешность:

=0,0002(150-20)=0,026

3. Вычислим относительную погрешность старения:

, где

tисп - время испытания за которое определен коэффициент старения S;

tисп = 1000 часов.

4. Вычислим относительную погрешность контактирования:

= 0,01 - 0,03 Þ зададимся =0,01

5. Вычислим относительную погрешность формы:

g_кф = g_{R -} - - - = 0,2 - 0,1 - 0,026 - 0,025 -0,01=0,039;

6. Определение вида резистора (подстраиваемый или неподстраиваемый):

g_{кф > Db/ bmax , где bmax = 2 мм Þ} g_{кф > 0,01 Þ резистор неподстраиваемый.}

_{Предпочтение отдается неподстраиваемому резистору.}

_{7. Вычислим коэффициент формы рассчитываемого резистора:}

= 950/500 = 1,9;

8. Определение вида резистора (прямой или меандр):

Если коэффициент формы меньше 10, то резистор прямой, а если больше десяти, то резистор изготовляется в форме меандра. Предпочтение отдается прямому резистору. В данном случае резистор изготовляется прямым.

9. Определение ширины резистора по мощности рассеяния:

10. Определение основного размера по заданной точности:

, где Dl=Db=0,02 при условии, что коэффициент формы больше единицы.

11. Выбор основного размера:

Þ b = 0,78 мм

12. Определение длины резистора:

13. Проверка проведенных расчетов:

Ом Þ расчет выполнен правильно !

На этом этапе мы рассчитали первый резистор из первой группы (R1). Расчет остальных резисторов этой группы аналогичен и далее не приводится. Результаты расчета всех резисторов данной группы сведены в таблицу.

Таблица 7. Результаты расчета резисторов первой группы

_{На этом расчет резисторов первой группы завершен. Все резисторы получились прямыми и неподстраиваемыми. Благодаря этому размеры резисторов минимальны, что позволит располагать их на подложке компактно и с наибольшей степенью интеграции.}

_{Расчет резисторов второй группы.}

1. Определяем диапазон , в котором можно вести расчет:

0,02 Rmax < < Rmin Þ 900 < < 10000

Видим, что неравенство выполняется, следовательно эти резисторы выполняются из одного материала. Для того чтобы резисторы были как можно меньше выберем материал с как можно большим удельным поверхностным сопротивлением ( ). Остановим свой выбор на материале “КЕРМЕТ”. Этот материал обладает следующими характеристиками:

Таблица 8. Материал для второй группы резисторов

Этот материал обладает хорошими характеристиками, свойственными резистивным материалам, а именно: низким ТКС (a_R), низким коэффициентом нестабильности (старения) (S), хорошей адгезией и технологичностью.

2. Вычислим относительную температурную погрешность:

=0,0004(150-20)=0,052

3. Вычислим относительную погрешность старения:

, где

tисп - время испытания за которое определен коэффициент старения S;

tисп = 1000 часов.

4. Вычислим относительную погрешность контактирования:

= 0,01 - 0,03 Þ зададимся =0,01

5. Вычислим относительную погрешность формы:

g_кф = g_{R -} - - - = 0,22 - 0,1 - 0,052 - 0,025 -0,01=0,033;

6. Определение вида резистора (подстраиваемый или неподстраиваемый):

g_{кф > Db/ bmax , где bmax = 2 мм Þ} g_{кф > 0,01 Þ резистор неподстраиваемый.}

_{Предпочтение отдается неподстраиваемому резистору.}

_{7. Вычислим коэффициент формы рассчитываемого резистора:}

= 14000/5000 = 2,8;

8. Определение вида резистора (прямой или меандр):

Если коэффициент формы меньше 10, то резистор прямой, а если больше десяти, то резистор изготовляется в форме меандра. Предпочтение отдается прямому резистору. В данном случае резистор изготовляется прямым.

9. Определение ширины резистора по мощности рассеяния:

10. Определение основного размера по заданной точности:

, где Dl=Db=0,02 при условии, что коэффициент формы больше единицы.

11. Выбор основного размера:

Þ b = 0,82 мм

12. Определение длины резистора:

13. Проверка проведенных расчетов:

Ом Þ расчет выполнен правильно !

На этом этапе мы рассчитали первый резистор из второй группы (R2). Расчет остальных резисторов этой группы аналогичен и далее не приводится. Результаты расчета всех резисторов данной группы сведены в таблицу.