Резисторлардың және қабықты конденсатордың есептемесі

Гибритті интегралдық микросхема ГИМС- қазіргі кезде радиоэлектрлік ақпараттарда және электронды технологиялық құрылымдарда кеңінен қолданылады. ИМС- әр түрлі активті элементтер жинағын біріктіріп жасалынатын күрделі схемаға жатады. ГИМС-негізінде жіңішке және қалың қабықшалы болып бөлінеді.

А-тобы диэлектрикті пленка негізі астар болып саналады. Қабықша қабаты резисторлар,конденсаторлар, индуктивті өткізгіштер, контактылық жазықтықтарға бөлінеді. Оның құрылысына байланысты RC және LC структуралық жиындардан тұрады:

R – кедергі. (Халық аралық өлшем бірліктер жүйесі) (ХБЖ) (Ом);

L – индуктивтілік орам. ХБЖ (Гн) Генри;

C – сыйымдылық. ХБЖ (Ф) Фарада;

В – ілімбелі жартылай өткізгіш құралдары транзисторлар, диодтар, тиристорлар, металл диэлектрлік;

П – құрылымдар ИМС-р бекітіледі;

Г – ілімбелі пассивті элементтер, конденсаторлар, дросселдер, трансформаттар;

Д – интегралдық микросхемаларға корпусы механикалық және температуралық әсерлерден сақтандырылатын қабаттардан тұрады. ГИМС негізі жіңішке және қалың пластиналардан тұрақтандыратын негізгі астар болып саналады. Диэлектрлік көбінесе изоляторлы материалдар пайдаланады.

ГИМС қазіргі РЭА және электронды технологиялық құрылымдарды кеңінен қолданылады. ИМС әртүрлі активті және пассивті элементтер жинағынан біріктіріп жасалынатын күрделі схемаға жатады. ГИМС элементтері үлкен дәлдікте және температуралық орта коэффициенті өте аз сипаттамасын көрсетеді.

Элементтердің ГИМС негізінде жіңішке және қалың пленкалы тобқа бөлінеді:

1) диэлектрик астары;

2) қабықша резистор, конденсаторлар, индуктивті өткізгіштер және түйіспелік жазықтықтар және RC, LC-структуралар;

3) ілінбелі жартылай өткізгішті құралдар (транзистор, диод, теристор, МДП құрылымдары мен ИМС-лар);

4) ілінбелі миниатюрді пассивті элементтер (конденсатор, трансформаторлар ж.т.б.);

5) ИМС корпусы механикалық, температуралық әсерлерден сақтандырғыштар ГИМС негізі подложка болғандықтан элементтер жиынын жылу өткізгішке арнайы жасалынады.

Резисторлардың есептемесі. Қабықты резистордың номиналды кедергі мәні R=27 кОм, таралу қуаты. Р=30 мВт және номиналды кедергілердің қатынастық туралығы , ал технологиялық дайындау кезіндегі мәндер :

:

1. Резистивті қабықты материалы ретінде,оның меншікті беттік кедергісі =500 Ом хромды таңдап және анықтаймыз:

W_Rmax= 1Вт/см².

2. Қабықты резистордың форма коэффициентін есептейміз:

К_ф=2700/500=5,4.

3. Резистивті түзудің ендік дәлдігін анықтаймыз:

=0,511 мм.

4. Түзудің енін анықтаймыз:

5. В_{есептеу}=0,9 мм.

6. Резистордың ұзындығын анықтаймыз:

L_{есептеу}=5,4·0,9=4,86 мм.

7. Резистордың ауданын анықтаймыз:

S=4.86·0.9=4.374 мм².

8. Меншікті қуаттың нақты мәнін есептейміз:

W_R= .

Қабықты резистор есептемелері. Қабықты сызықтық резисторлар кедергілеріне байланысты әр түрлі материалдардан жасалынады. Негізгі материалдар -кедергілеріне тәуелді болады, сондықтан ол формалық коэффициентпен анықталады:

К=R/ ,

мұндағы: R – номенал резистор мәні; – меншікті кедергі.

Формалық коэффициент резистордың ұзындығы мен еніне байланысты:

К_ф= ;

Есептеу ені милиметрмен есептелінеді:

В_есеп ,

– қуаттың резистор еніне таралуы;

b_p= ,

Р – қуаттың таралу мәні.

Жүктеме коэффициенті: К= .

Қабықты конденсатор құрылысы мен оның есептемелері. ГИМС элементтерінің біріне қабықты конденсатор жатады. Қабықты конденсатор үш қабатты структурадан тұрады: 1 – төменгі қабат, 2 –диэлектрик қабат, 3 – жоғарғы жартылай өткізгішті (3,5.а-сурет)

Сурет 3,5.а

Изоляциялық қабат

1. Гребеньді (фторлы) конденсатор (МкФ) өтпелі микро Фарада қабат аудандары S₁=b₁l₁ 3,5.б-суретте.

Сурет 3,5.б

S₄=b₄l₄;

S₄=S₁=S₂…= S_n.

Жоталы конденсатор сыйымдылығы (3,11.б-суретте):

С= ,

– коэффициент; Ер – салыстырмалы диэлектрик; l – ұзындығы.

Егер Ер кестеде жоқ болса, онда Ер=(1+En)/2.

En-жартылай өткізгіштік диэлектрик геометриялық өнімдеріне есептелетін параметрлер:

S=C/C₀

С – сиымдылық; C₀ – меншікті сиымдылық; С – конденсаторда болады; C₀₌0,0885(E/d); Е – диэлектрик мәні; d – қалыңдық мәні.

Конденсатор ұзындығы L₂= ені В₂₌ .

Диэлектрик қабатының ұзындығын есептеу теңдеуі:

Lg=L₁+2();

Bg= B₁+2(),

L₁ – бірінші қабат ұзындығы; – бірінші мен екінші қабат айырымы; Bg – диэлектрик қабатының эквивалент айырымдық теңдеуі; С_экв= С/(1-3,9f²LC) ені; – екі қабаттың айырымы; L – индукция; С – сиымдылық;

f= 50 Гц

n=C_max/t_c

– секция есептеу қадамы; n= n₁·n₂ – жалпы концентрация.

Қабықты конденсатордың есептемелері. Қабықты конденсатор-дың өлшемін келесі берілгендер арқылы табу керек: С=3300nФ, U_р=30В, f =1000Гц.

Жасалу технологиясымен анықталатын сызықты өлшемдерге жіберілетін мәндер мынаған тең: .

1. Диэлектрикалық қабықша алу үшін, анықтау кестесінен моноокись кремнийін аламыз. Осы кестеден С₀ =5000 пФ/см^2, ε=3·10⁶ В/см табамыз.

2. Қаптағыш ауданын табамыз:

S= см²=66 м².

3. Конденсатордың конфигурациясын квадраттай отырып, оның жоғарғы қаптағыш өлшемін анықтаймыз:

L₂=B₂= =8,124 мм=0,08 м.

4. Конденсатордың төменгі қаптағыш өлшемін анықтаймыз:

L₂= B₂=8,424+2(0,05+0,1)=8,724 мм=0,087 м.

Алынған мәндерді бүтін түрге жуықтап аламыз:

.

5. Қаптағыштағы конденсатордың ауданын анықтаймыз:

S=L_д·B_д=81 мм²=0,81 м².

6. (2-3) қатынасын пайдаланып, диэлектрикалық қабықшаның қалыңдығын анықтаймыз:

D=3·30·10⁶=0,3 мкм.

Шалаөткізгішті аспаптар (ША) – ісәрекеті электрондық үрдістерге негізделген электронды аспаптар. Олар электроникада электр сигналдарын өңдеуге арналған құрылғыларда, сондай ақ энергияның бір түрін екінші бір түрге түрлендіру үшін пайдаланады. ША екі үлкен топқа бөлінеді: құрылымы бойынша дербес құрылғылар ретінде жасалған және интегралдық біртұтас сызбалардың негізгі элементтері болып табылады. ША өлшемі, массысы және тұтынатын қуаты шағын, сенімділігі жоғары және механикалық беріктілігі олардың кең тараған және электрониканың қарқынды дамыуына әкелді.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: