|
Реферат: Конструирование и технология производства ЭВА (Технология)
Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции
и ордена Трудового Красного Знамени
государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Курсовой проект
по курсу “Конструирование ЭВС”
студент: Вилинский Д.
группа ИУ4-92
консультант: Шахнов В( А(
Москва
1997
ОГЛАВЛЕНИЕ
|Техническое |3 |
|задание............................................................| |
|............. |4 |
| | |
|Подбор элементной |5 |
|базы...............................................................| |
|... |13 |
| | |
|Расчет теплового режима |13 |
|блока....................................................... | |
| |14 |
|Расчет массы | |
|блока..............................................................|16 |
|............ | |
| |18 |
|Расчет собственной частоты | |
|ПП...................................................... | |
| | |
|Расчет схемы | |
|амортизации........................................................| |
|...... | |
| | |
|Расчет надежности по внезапным | |
|отказам...................................... | |
| | |
|Литература.........................................................| |
|............................... | |
| | |
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
1( Назначение аппаратуры(
Данный блок относится к классу бортовой аппаратуры и предназначен для
установки в управляемый снаряд( Функционально блок предназначен для свертки
сигнала принимаемого бортовой РЛС(
2( Технические требования(
а) условия эксплуатации(
- температура среды tо=30 оC(
- давление p = 1(33 ( 104 Па(
б) механические нагрузки(
- перегрузки в заданном диапазоне
f, Гц |10 |30 |50 |100 |500 |1000 | |g |5 |8 |12 |20 |25 |30 | | -
удары u = 50 g(
в) требования по надежности(
- вероятность безотказной работы P(0.033) ( 0.8(
3( Конструкционные требования(
а) элементная база - микросхемы серии К176 с КМДП логикой(
б) мощность в блоке P ( 27 Вт(
в) масса блока m ( 50 кг(
г) тип корпуса - корпус по ГОСТ 17045-71(
д) тип амортизатора АД -15(
е) условия охлаждения - естественная конвекция(
ПОДБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ
Поскольку проектируемый электронно-вычислительный блок является
бортовой аппаратурой( то к нему предъявляются следующие требования(
высокая надежность(
высокая помехозащищенность(
малая потребляемая мощность(
Наиболее полно этим требованиям удовлетворяют интегральные микросхемы
на дополняющих МДП (МОП) структурах - КМДП структуры(
Цифровые интегральные схемы на КМДП-транзисторах - наиболее
перспективные. Мощность потребления в статическом режиме ЦИС составляет
десятки нановатт, быстродействие - более 10 МГц. Среди ЦИС на МДП-
транзисторах ЦИС на КМДП-транзисторах обладают наибольшей
помехоустойчивостью: 40...45 % от напряжения источника питания.
Отличительная особенность ЦИС на КМДП-транзисторах - также высокая
эффективность использования источника питания: перепад выходного напряжения
элемента почти равен напряжению источника питания. Такие ЦИС не
чувствительны к изменениям напряжения питания. В элементах на КМДП-
транзисторах полярности и уровни входных и выходных напряжений совпадают,
что позволяет использовать непосредственные связи между элементами. Кроме
того( в статическом режиме их потребляемая мощность практически равна нулю(
Таким образом была выбрана серия микросхем К176 (тип логики(
дополняющие МОП-структуры)( Конкретно были выбраны две микросхемы(
К176ЛЕ5 - четыре элемента 2ИЛИ-НЕ(
К176ЛА7 - четыре элемента 2И-НЕ(
|Параметр |К176ЛЕ5 |К176ЛА7 |
|Входной ток в состоянии “0”( Iвх0( мкА( не |-0(1 |-0.1 |
|менее | | |
|Входной ток в состоянии “1”( Iвх1( мкА( не |0(1 |0.1 |
|более | | |
|Выходное напряжение “0”( Uвых0( В( не более |0(3 |0.3 |
|Выходное напряжение “1”( Uвых1( В( не менее |8(2 |8.2 |
|Ток потребления в состоянии “0”( Iпот0( мкА( |0(3 |0.3 |
|не более | | |
|Ток потребления в состоянии “1”( Iпот1( мкА( |0(3 |0.3 |
|не более | | |
|Время задержки распространения сигнала при |200 |200 |
|включении tзд р1(0( нс( не более | | |
|Время задержки распространения сигнала при |200 |200 |
|включении tзд р0(1( нс( не более | | |
Предельно допустимые электрические режимы эксплуатации
|Напряжение источника питания( В |5 - 10 В |
|Нагрузочная способность на логическую микросхему( не |50 |
|более | |
|Выходной ток Iвых0 и Iвых1( мА( не более |0(5 |
|Помехоустойчивость( В |0(9 |
РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА БЛОКА
Исходные данные(
|Размеры блока( |L1=250 мм L2=180 мм L3=90 мм |
|Размеры нагретой зоны( |a1=234 мм a2=170 мм a3=80 мм |
|Зазоры между нагретой зоной и корпусом|hн=hв=5 мм |
|Площадь перфорационных отверстий |Sп=0 мм2 |
|Мощность одной ИС |Pис=0,001 Вт |
|Температура окружающей среды |tо=30 оC |
|Тип корпуса |Дюраль |
|Давление воздуха |p = 1(33 ( 104 Па |
|Материал ПП |Стеклотекстолит |
|Толщина ПП |hпп = 2 мм |
|Размеры ИС |с1 = 19(5 мм с2 = 6 мм c3 = 4 |
| |мм |
Этап 1( Определение температуры корпуса
1( Рассчитываем удельную поверхностную мощность корпуса блока qк(
[pic]где P0 - мощность рассеиваемая блоком в виде теплоты(
Sк - площадь внешней поверхности блока(
Для осуществления реального расчета примем P0=20 Вт, тогда
[pic]
2( По графику из [1] задаемся перегревом корпуса в первом приближении
(tк= 10 оС(
3( Определяем коэффициент лучеиспускания для верхней (л(в, боковой (л(б
и нижней (л(н поверхностей корпуса(
[pic]
Так как ( для всех поверхностей одинакова и равна (=0(39 то(
[pic]
4( Для определяющей температуры tm = t0 + 0.5 (tk = 30 + 0.5 10 =35 oC
рассчитываем число Грасгофа Gr для каждой поверхности корпуса
[pic]
где Lопр i - определяющий размер i-ой поверхности корпуса(
g - ускорение свободного падения(
(m - кинетическая вязкость газа, для воздуха определяется из
таблицы 4(10 [1] и равна (m=16(48 ( 10-6 м2/с
[pic]
5( Определяем число Прандталя Pr из таблицы 4(10 [1] для определяющей
температуры tm, Pr = 0.7(
6( Находим режим движения газа, обтекающих каждую поверхность корпуса(
5 ( 106 < Grн Pr = Grв Pr = 1(831 (0(7 ( 107 = 1(282 ( 107 < 2 ( 107
следовательно режим ламинарный
Grб Pr = 6(832 (0(7 ( 106 = 4(782 ( 106 < 5 ( 106 следовательно режим
переходный к ламинарному(
7( Рассчитываем коэффициент теплообмена конвекцией для каждой
поверхности блока (k(i(
[pic]
где (m - теплопроводность газа, для воздуха (m определяем из таблицы
4(10 [1] (m = 0(0272 Вт/(м К)(
Ni - коэффициент учитывающий ориентацию поверхности корпуса( Ni =
0.7 для нижней поверхности( Ni = 1 для боковой поверхности( Ni = 1(3 для
верхней поверхности(
8( Определяем тепловую проводимость между поверхностью корпуса и
окружающей средой (к(
[pic]
9( Рассчитываем перегрев корпуса блока РЭА во втором приближении
(tк(о(
[pic]
где Кк(п - коэффициент зависящий от коэффициента корпуса блока( Так как
блок является герметичным, следовательно Кк(п = 1(
Кн1 - коэффициент, учитывающий атмосферное давление окружающей среды
берется из графика рис( 4(12 [1], Кн1 = 1(
10( Определяем ошибку расчета
[pic]
Так как (=0(332 > [(]=0.1 проводим повторный расчет скорректировав
(tк= 15 оС(
11( После повторного расчета получаем (tк,о= 15,8 оС, и следовательно
ошибка расчета будет равна
[pic]
Такая ошибка нас вполне устраивает (=0(053 < [(]=0.1
12( Рассчитываем температуру корпуса блока
[pic]
Этап 2( Определение среднеповерхностной температуры нагретой зоны
1( Вычисляем условную удельную поверхностную мощность нагретой зоны
блока qз(
[pic]
где Pз - мощность рассеиваемая в нагретой зоне, Pз = 20 Вт.
2( По графику из [1] находим в первом приближении перегрев нагретой
зоны (tз= 18 оС(
3( Определяем коэффициент теплообмена излучением между нижними (з(л(н,
верхними (з(л(в и боковыми (з(л(б поверхностями нагретой зоны и корпуса(
Для начала определим приведенную степень черноты i-ой поверхности
нагретой зоны (пi (
[pic]
где (зi и Sзi - степень черноты и площадь поверхности нагретой зоны,
(зi = 0(92 (для всех поверхностей так как материал ПП одинаковай)(
Так как приведенная степень черноты для разных поверхностей почти
одинаковая, то мы можем принять ее равной (п = 0(405 и тогда
[pic]
4( Для определяющей температуры tm = 0(5 (tк + t0 + (tk) = 0(5 (45 + 30
+ 17 =46 oC и определяющего размере hi рассчитываем число Грасгофа Gr для
каждой поверхности корпуса
[pic]
где Lопр i - определяющий размер i-ой поверхности корпуса(
g - ускорение свободного падения(
(m - кинетическая вязкость газа, для воздуха определяется из
таблицы 4(10 [1] и равна (m=17(48 ( 10-6 м2/с
[pic]
Определяем число Прандталя Pr из таблицы 4(10 [1] для определяющей
температуры tm, Pr = 0.698(
Grн Pr = Grв Pr = 213(654 ( 0(698 = 149(13
Grб Pr = 875(128 ( 0(698 = 610(839
5( Рассчитаем коэффициент коэффициенты конвективного теплообмена между
нагретой зоной и корпусом для каждой поверхности(
для нижней и верхней
[pic]
для боковой поверхности
[pic]
где (m - теплопроводность газа, для воздуха (m определяем из таблицы
4(10 [1] (m = 0(0281 Вт/(м К)(
6( Определяем тепловую проводимость между нагретой зоной и корпусом(
[pic]
где ( - удельная тепловая проводимость от модулей к корпусу блока, при
отсутствии прижима ( = 240 Вт/(м2 К)(
S( - площадь контакта рамки модуля с корпусом блока(
К( - коэффициент учитывающий кондуктивный теплообмен
[pic]
В результате получаем(
[pic]
7( Рассчитываем нагрев нагретой зоны (tз(о во втором приближении
[pic]
где Кw - коэффициент, учитывающий внутреннее перемешивание воздуха,
зависит от производительности вентилятора, Кw = 1(
Кн2 - коэффициент, учитывающий давление воздуха внутри блока, Кн2 =
1(3(
8( Определяем ошибку расчета
[pic]
Такая ошибка нас вполне устраивает (=0(053 < [(]=0.1(
9( Рассчитываем температуру нагретой зоны
[pic]
Этап 3( Расчет температуры поверхности элемента
1( Определяем эквивалентный коэффициент теплопроводности модуля, в
котором расположена микросхема( Для нашего случая, когда отсутствуют
теплопроводные шины (экв = (п = 0.3 Вт/(м К) , где (п - теплопроводность
материала основания печатной платы(
2( Определяем эквивалентный радиус корпуса микросхем(
[pic]
где S0ИС - площадь основания микросхемы, S0ИС = 0(0195 ( 0(006 =
0(000117 м2
3( Рассчитываем коэффициент распространения теплового потока
[pic]
где (1 и (2 - коэффициенты обмена с 1-й и 2-й стороной ПП( для
естественного теплообмена (1 + (2 = 18 Вт/(м2 К)(
hпп - толщина ПП(
4( Определяем искомый перегрев поверхности корпуса микросхемы для ИМС
номер 13 находящейся в середине ПП и поэтому работающей в наихудшем
тепловом режиме(
[pic]
где В и М - условные величины, введенные для упрощения формы записи,
при одностороннем расположении корпусов микросхем на ПП В = 8(5 ( R2 Вт/К,
М = 2(
к - эмпирический коэффициент( для корпусов микросхем, центр которых
отстоит от концов ПП на расстоянии менее 3R, к = 1.14( для корпусов
микросхем, центр которых отстоит от концов ПП на расстоянии более 3R, к =
1(
к( - коэффициент теплоотдачи от корпусов микросхем определяется по
графика (рис( 4(17) [1] и для нашего случая к( = 12 Вт/(м2 К)(
Ni - число i-х корпусов микросхем( расположенный вокруг корпуса
рассчитываемой микросхемы на расстоянии не более ri < 10/m = 0.06 м, для
нашей ПП Ni = 24(
К1 и К0 - модифицированные функции Бесселя, результат расчета которых
представлен ниже(
[pic]
(tв - среднеобъемный перегрев воздуха в блоке(
[pic]
QИСi - мощность, рассеиваемая i-й микросхемой, в нашем случае для всех
одинаковая и равна 0(001 Вт(
SИСi - суммарная площадь поверхностей i-й микросхемs, в нашем случае
для всех одинаковая и равна SИСi = 2 (с1 ( с2 + с1 ( с3 + с2 ( с3) = 2
(19(5 ( 6 + 19.5 ( 4 + 6 ( 4) = 438 мм2 = 0(000438 м2(
(зi - зазор между микросхемой и ПП, (зi = 0(
(зi - коэффициент теплопроводности материала, заполняющего этот зазор(
Подставляя численные значения в формулу получаем
[pic]
5( Определяем температуру поверхности корпуса микросхемы
[pic]
Такая температура удовлетворяет условиям эксплуатации микросхемы (Тр =
-45((((+70 оС, и не требует дополнительной системы охлаждения(
РАСЧЕТ МАССЫ БЛОКА
Исходные данные для расчета(
|Масса блока ИС |mис = 24 г = 0(024 кг |
|Плотность дюралюминия |(др = 2800 кг/м3 |
|Плотность стеклотекстолита |(Ст = 1750 кг/м3 |
|Толщина дюралюминия |hk = 1 мм = 0(001 м |
|Толщина печатной платы |hпп = 2 мм = 0(002 м |
|Количество печатных плат |nпп = 60 |
|Количество ИС |nис = 25 |
[pic]
РАСЧЕТ СОБСТЕННОЙ ЧАСТОТЫ ПП
Так как в нашей ПП используются однотипные микросхемы равномерно
распределенные по поверхности ПП, то для определения собственной частоты
колебаний ПП можно воспользоваться формулой для равномерно нагруженной
пластины(
[pic]
где a и b - длина и ширина пластины, a = 186 мм, b = 81 мм(
D - цилиндрическая жесткость(
E - модуль упругости, E = 3.2 ( 10-10 Н/м(
h - толщина пластины, h = 2 мм(
( - коэффициент Пуассона, ( = 0.279(
М - масса пластины с элементами, М = mпп + mис ( 25 = 0.095 + 0.024 ( 25 =
0.695 кг(
K( - коэффициент( зависящий от способа закрепления сторон пластины(
k, (, (, ( - коэффициенты приведенные в литературе [1](
Подставляя значения параметров в формулу рассчитываем значение собственной
частоты(
[pic]
РАСЧЕТ СХЕМЫ АМОРТИЗАЦИИ
Исходные данные
|Вид носителя - управляемый снаряд |
|Масса блока m = 42.385 кг |
|f, Гц |10 |30 |50 |100 |500 |1000 |
|g |5 |8 |12 |20 |25 |30 |
1. Рассчитаем величину вибросмещения для каждого значения f.
[pic]
так как нам известен порядок К( ( 103, то при минимальной частоте f =
10 Гц
[pic]
следовательно мы можем рассчитать величину вибросмещения для каждой
частоты спектра( Результат расчета представим в таблице(
|f, Гц |10 |30 |50 |100 |500 |1000 |
|g |5 |8 |12 |20 |25 |30 |
|(, мм |13 |2 |1 |0(5 |0(25 |0(076 |
2. Расчет номинальной статической нагрузки и выбор амортизатора(
Так как блок заполнен одинаковыми модулями то и масса его распределена
равномерно( При таком распределении нагрузки целесообразно выбрать
симметричное расположение амортизаторов( В таком случае очень легко
рассчитывается статическая нагрузка на амортизатор(
[pic]
Исходя из значений Р1...Р4 выбираем амортизатор АД -15 который имеет(
номинальную статическую нагрузку Рном = 100....150 Н, коэффициент жесткости
kам = 186(4 Н/см, показатель затухания ( = 0(5(
3( Расчет статической осадки амортизатора и относительного перемещения
блока(
Статическая осадка амортизаторов определяется по формуле(
[pic]
Для определения относительного перемещения s(f) необходимо сначала
определить собственную частоту колебаний системы
[pic]
[pic]
и коэффициент динамичности который определяется по следующей формуле
[pic]
Результат расчета представим в виде таблице
|Масса блока m = 42.385 кг |
|f, Гц |10 |30 |50 |100 |500 |1000 |
|g |5 |8 |12 |20 |25 |30 |
|f, Гц |10 |30 |50 |100 |500 |1000 |
|((f), мм |13 |2 |1 |0(5 |0(25 |0(076 |
|((f) |1.003 |1.118 |1.414 |2.236 |4.123 |13.196 |
|s(f)= ((f) |13.039 |2.236 |1.414 |1.118 |1.031 |1.003 |
|((f) | | | | | | |
РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ БЛОКА ПО ВНЕЗАПНЫМ ОТКАЗАМ
Так как носителем нашего блока является управляемый снаряд время жизни
которого мало, и схема состоит только из последовательных элементов тот мы
принимаем решение не резервировать систему.
Интенсивность отказов элементов с учетом условий эксплуатации изделия
определяется по формуле(
[pic]
где (0i - номинальная интенсивность отказов(
k1, k2 - поправочные коэффициенты в зависимости от воздействия
механических факторов(
k3 - поправочный коэффициент в зависимости от давления воздуха(
Значения номинальных интенсивностей отказа и поправочных коэффициентов
для различных элементов использующихся в блоке были взяты из литературы [1]
и приведены в таблице
|Элемент |(0i,1/ч |k1 |k2 |k3 |k4 |
|Микросхема |0,013 |1,46 |1,13 |1 |1,4 |
|Соединители |0,062 ( |1,46 |1,13 |1 |1,4 |
| |24 | | | | |
|Провода |0,015 |1,46 |1,13 |1 |1,4 |
|Плата печатной |0,7 |1,46 |1,13 |1 |1,4 |
|схемы | | | | | |
|Пайка навесного |0,01 |1,46 |1,13 |1 |1,4 |
|монтажа | | | | | |
Вероятность безотказной работы в течении заданной наработки tp для
нерезервированных систем определяется из формулы(
[pic]
[pic]
Среднее время жизни управляемого снаряда не превышает 1...2 минут и
следовательно значение P(0.033) = 0.844, что вполне удовлетворяет
техническим условиям(
ЛИТЕРАТУРА
1. О. Д. Парфенов, Э( Н( Камышная( В( П( Усачев. Проектирование конструкций
радиоэлектронной аппаратуры( “Радио и связь”( 1989 г.
Л. Н. Преснухин, В. А. Шахнов. Конструирование электронных вычислительных
машин и систем. М. “Высшая школа”, 1986 г
1. В. А. Шахнов. Курс лекций.
Реферат на тему: Конструирование микросхемы, разработка топологии
I. Анализ электрической схемы
Расчёт мощностей рассеяния Pi
Для упрощения расчётов Pi резисторов R4, R5, R8, R9, R10, R12 и R19
преобразуем выделенную часть схемы рис.1 (только те ветви, на которых
находятся вышеуказанные резисторы) в эквивалентную (рис.2). Рассчитываем
токи в контурах эквивалентной схемы рис.2 методом контурных токов.
I111(R4+R19+R8+R12)-I222(R19+R12)-I444R4=0
I222(R19+R12+R10)-I111(R19+R12)-I333R10=0
I333(R10+R5+R9)-I222R10-I444R5=0
I444(R4+R5)-I111R4-I333R5=E
= 111059850000 – 49237209000 – 11055924000 = 50766717000
= 345450 + 16405950 = 16751400 ;
I111 = = 0,000329968 A
=
775500 + 16250850 = 17026350 ;
I222 = = 0,000335384 A
= 25030500 – 10804500 + 11399850 = 25625850 ;
I333 = = 0,00050478 A
= 164059500 – 72390150 = 91669350 ;
I444 = = 0,0018057 A
Зная контурные токи, мы можем рассчитать:
I4 = I444 – I111 = 0,0018057 - 0,000329968 = 0,001475732 A
I5 = I444 – I333 = 0,0018057 - 0,00050478 = 0,00130092 A
I8 = I111 = 0,000329968 A
I9 = I333 = 0,00050478 A
I10 = I333 – I222 = 0,00050478 - 0,000335384 = 0,000169396 A
I12 = I19 = I222 – I111 = 0,000335384 - 0,000329968 = 0,000005416 A
Теперь рассчитываем токи на остальных резисторах:
Для расчёта тока на резисторах R11, R13 и R14 представим конденсатор
на 9-ом выводе как резистор с самым большим сопротивлением, которое только
имеем на схеме УПЧ и схеме его включения (Rдобавочное=22000+22000=44000 Om
см. паспорт МС), т.е.:
Для более точного подсчёта I15 – I18 подробнее рассмотрим транзистор
V1:
где ( - коэффициент передачи тока ((КТ317А ( 70)
II. Разработка маршрутного технологического процесса изготовления
микросхемы.
Наиболее простым способом формирования рисунка микросхемы является
напыление элементов через свободные маски. Если при этом зазор между маской
и подложкой отсутствует, линейные размеры элементов строго соответствуют
размерам щелей в маске (метод контактной маски). Наличие зазора между
подложкой и маской, устранить который полностью невозможно, приводит к
образованию «зоны размытости» рисунка. Причём размер этой зоны, как
показывает практика, увеличивается с ростом толщины маски и клинообразности
профиля её вырезов. С уменьшением же толщины снижается жёсткость маски и
увеличивается её «провисание» над подложкой, что, в свою очередь, также
приводит к росту зоны размытости.
Напыление резистивных и проводниковых плёнок выполняется в одной
вакуумной камере в непрерывном процессе. Для сублимации применяют
резистивный испаритель, покрытый гальваническим слоем сублимируемого
вещества либо стержень из спрессованного и спёченного порошка
сублимируемого вещества, а вещества, плохо взаимодействующие с тугоплавкими
материалами испаряют из жидкого состояния. Напыления ведут на подогретые
подложки, температуру которых регулируют изменением тока нагревателя. При
достижении требуемой температуры подложек испаритель подводят на позицию
испарения и подают на него напряжение. При нагреве испарителя вакуум в
камере ухудшается, так как с поверхности испарителя происходит выделение
газов. После окончания газовыделения и восстановления вакуума открывают
заслонку и напыляют пленку сублимируемого вещества. При достижении
требуемой толщины плёнки заслонку закрывают, на позицию переводят следующую
подложку и так процесс продолжают для напыления плёнки на все подложки.
Нанесение Нанесение
проводников
резистивного слоя и контактных
площадок
Маска
Подложка
III. Расчёт геометрических размеров плёночных элементов.
Прежде всего, для расчёта геометрических размеров резисторов нужно
найти мощность P, рассеиваемую каждым резистором. Рассеиваемая мощность на
резисторе находится по формуле:
(1), где i – номер
элемента.
Применяя формулу (1) найдём Pi для каждого резистора (см.
таблицу 1).
Так как резисторы R1, R5, R7, R9, R10, R14, R15, R18 меньше 1000 Ом, то
размещать их будем на другом слое.
Теперь, для того, чтобы выбрать материал, из которого будут
изготавливаться резистивные плёнки, проводники и контактные площадки нужно
найти удельное поверхностное сопротивление резистивной плёнки для каждого
слоя по формуле (значения Rопт см. таблицу 1):
Зная Rопт для каждого слоя, можем выбрать материал резистивной плёнки,
контактных площадок и проводников, а также температурный коэффициент
сопротивления ( и допустимую удельную мощность рассеяния P0 соответствующий
выбранному материалу:
I слой: резистивная плёнка – нихром, проволока Х20Н80 (ГОСТ 12766-67)
Контактные площадки
и проводники - медь
( = 1(10-4
P0 = 2 Вт/см2
II слой: резистивная плёнка – кермет К-50С (ЕТО.021.013 ТУ)
Контактные площадки
и проводники - золото с подслоем хрома
(нихрома)
( = -4(10-4
P0 = 2 Вт/см2
Зная величину каждого резистора и Rо слоя, в котором он находятся,
можно найти коэффициент формы для каждого резистора данного слоя:
где Кф – коэффициент формы плёночного элемента (значения Кф см. в
таблице 1).
Теперь рассчитаем погрешность коэффициента формы:
Таблица 1.
|Номе|I |Pi |Резист|Ri |1/Ri |Rопт |Kф |
|р | | |ор | | | | |
|R | | | | | | | |
|1 |0,0034543 |0,008113888|R1 |680 |0,001470|245,63|2,7683234|
| | | | | |6 |6 |1 |
|2 |0,002651 |0,007027801|R2 |1000 |0,001 |4918,0|0,2033334|
| | | | | | |3 |4 |
|3 |0,0008033 |0,00212946 |R3 |3300 |0,000303|4918,0|0,6710003|
| | | | | | |3 |6 |
|4 |0,00147573|0,00718669 |R4 |3300 |0,000303|4918,0|0,6710003|
| | | | | | |3 |6 |
|5 |0,00130092|0,000169239|R5 |100 |0,01 |245,63|0,4071063|
| | | | | | |6 |8 |
|6 |0,00047755|0,002280587|R6 |10000 |0,0001 |4918,0|2,0333344|
| | | | | | |3 |1 |
|7 |0,00047755|0,000107188|R7 |470 |0,002127|245,63|1,9134 |
| | | | | |7 |6 | |
|8 |0,00032997|0,001633183|R8 |15000 |6,667E-0|4918,0|0,2033334|
| | | | | |5 |3 |4 |
|9 |0,00050478|2,54803E-05|R9 |100 |0,01 |245,63|1,9134 |
| | | | | | |6 | |
|10 |0,0001694 |1,34867E-05|R10 |470 |0,002127|245,63|1,9134 |
| | | | | |7 |6 | |
|11 |3,4178E-06|1,16814E-08|R11 |1000 |0,001 |4918,0|0,2033334|
| | | | | | |3 |4 |
|12 |5,416E-06 |1,37865E-07|R12 |4700 |0,000212|4918,0|0,9556671|
| | | | | |8 |3 |7 |
|13 |0,00032308|0,00156571 |R13 |15000 |6,667E-0|4918,0|3,0500016|
| | | | | |5 |3 |1 |
|14 |0,00032723|5,03286E-05|R14 |470 |0,002127|245,63|1,9134 |
| | | | | |7 |6 | |
|15 |0,00100583|5,15964E-05|R15 |51 |0,019607|245,63|0,2076242|
| | | | | |8 |6 |6 |
|16 |0,00100583|0,004754962|R16 |4700 |0,000212|4918,0|0,9556671|
| | | | | |8 |3 |7 |
|17 |1,4167E-05|3,01056E-06|R17 |15000 |6,667E-0|4918,0|3,0500016|
| | | | | |5 |3 |1 |
|18 |1,4167E-05|1,24436E-07|R18 |620 |0,001612|245,63|2,5240595|
| | | | | |9 |6 |8 |
|19 |5,416E-06 |2,93331E-07|R19 |10000 |0,0001 |4918,0|2,0333344|
| | | | | | |3 |1 |
1).Для резисторов с 1 ( K Ф ( 10
Рассчитываем ширину резистора:
Рассчитываем длину резисторов:
где h – длина перекрытия для плёночных элементов, расположенных в
разных слоях (h ( 0,2 мм).
2).Для резисторов с 0,1 ( KФ ( 1
Рассчитываем длину резисторов:
Рассчитываем ширину резисторов:
Площадь резисторов равна:
Значения ширины, длины и площади каждого резистора см. таблицу 2.
Проверка:
1).
Таблица 2.
|Ном|Bточн/L|Bp |Bрасч|Lp |Lрасч|Lполн|Sсм |Провер|Провер|Проверк|
|ер |точн | | | |ётн | | |ка P0'|ка |а |
|R | | | | | | | | | | |
|1 |0,37293|0,03|0,372| | |1,432|0,00|1,5188|0,0337|11,0702|
| |958 |8 |94 | | |42 |5 |71 |95 |95 |
|2 |1,09593| |5,389|0,026|1,095|1,495|0,08|0,0871|0,0085|11,0625|
| |152 | |82 |73 |93 |93 |1 |63 |4 |4 |
|3 |0,46116| |0,687|0,026|0,461|0,861|0,00|0,3597|0,0261|11,0801|
| |892 | |29 |73 |17 |17 |6 |86 |62 |62 |
|4 |0,46116| |0,687|0,049|0,461|0,861|0,00|1,2142|0,0261|11,0801|
| |892 | |29 |1 |17 |17 |6 |37 |62 |62 |
|5 |0,94694| |2,326|0,005|0,946|1,346|0,03|0,0054|0,0117|11,0482|
| |806 | |05 |87 |95 |95 |1 |02 |23 |23 |
|6 |0,27625|0,02|0,276| | |0,961|0,00|0,8583|0,0465|11,1005|
| |982 |4 |26 | | |73 |3 |74 |96 |96 |
|7 |0,41715|0,00|0,417| | |1,198|0,00|0,0214|0,0323|11,0688|
| |887 |5 |16 | | |19 |5 |45 |18 |18 |
|8 |1,09593| |5,389|0,012|1,095|1,495|0,08|0,0202|0,0085|11,0625|
| |152 | |82 |89 |93 |93 |1 |56 |4 |4 |
|9 |0,41715|0,00|0,417| | |1,198|0,00|0,0050|0,0323|11,0688|
| |887 |3 |16 | | |19 |5 |98 |18 |18 |
|10 |0,41715|0,00|0,417| | |1,198|0,00|0,0026|0,0323|11,0688|
| |887 |2 |16 | | |19 |5 |98 |18 |18 |
|11 |1,09593| |5,389|3,4E-|1,095|1,495|0,08|1,45E-|0,0085|11,0625|
| |152 | |82 |05 |93 |93 |1 |07 |4 |4 |
|12 |0,37896| |0,396|0,000|0,378|0,778|0,00|4,46E-|0,0380|11,0920|
| |1 | |54 |26 |96 |96 |3 |05 |56 |56 |
|13 |0,24590|0,01|0,245| | |1,15 |0,00|0,5536|0,0493|11,1033|
| |161 |6 |9 | | | |3 |71 |62 |62 |
|14 |0,41715|0,00|0,417| | |1,198|0,00|0,0100|0,0323|11,0688|
| |887 |4 |16 | | |19 |5 |69 |18 |18 |
|15 |1,59353| |7,675|0,002|1,593|1,993|0,15|0,0003|0,0063|11,0428|
| |231 | |08 |31 |53 |53 |3 |37 |19 |19 |
|16 |0,37896| |0,396|0,047|0,378|0,778|0,00|1,5393|0,0380|11,0920|
| |1 | |54 |67 |96 |96 |3 |72 |56 |56 |
|17 |0,24590|7E-0|0,245| | |1,15 |0,00|0,0010|0,0493|11,1033|
| |161 |4 |9 | | | |3 |65 |62 |62 |
|18 |0,38251|2E-0|0,382| | |1,365|0,00|2,38E-|0,0334|11,0699|
| |703 |4 |52 | | |5 |5 |05 |66 |66 |
|19 |0,27625|3E-0|0,276| | |0,961|0,00|0,0001|0,0465|11,1005|
| |982 |4 |26 | | |73 |3 |1 |96 |96 |
2).
3).
Результаты проверки см. в таблице 2.
-----------------------
[pic]
330I111-147I222-
??????????????????????????????????????????????–??/?????†?????????????–??/???
??†???????????"???–??/?????†???????????"???–??/?????†???????????"???–??/????
?†???????????"???–??/?????†???????????"???–??/?????†???????????"???33I444=0
-1470I111+1517I222-47I333=0
-47I222+67I333-10I444=0
-3300I111-100I333+3400I444=5
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
| |
