Проектирование и расчёт генератора

Министерство образования Российской Федерации

КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра КиПР

Курсовой проект

по дисциплине «ПЭМ»

                                   Выполнила:

Ст-ка гр. Р32-2

                          Бакин П.А.

                                   Проверила:

                          Фенькова Н.Б.

Красноярск 2005 г.

Техническое задание.

1.  (название устройства) – генератор.

2.  Условия эксплуатации: температура окружающей среды – 20…80 ºС.

3.  Предполагаемая длительность работы 10000 часов.

Содержание курсового проекта.

1.  Пояснительная записка.

2.  Графический материал.

2.1  Схема электрическая принципиальная и перечень элементов.

2.2  Топологический чертеж.

2.3  Чертеж одного слоя микросхем.

2.4  Сборочный чертеж.

 

Содержание

Стр.

1.  Расчет тонкопленочных резисторов…………………………………………..4

1.1  Расчет первой группы резисторов…………………………………………4

1.2  Расчет второй группы резисторов…………………………………………5

2.  Расчет тонкопленочных конденсаторов……………………………………….7

3.  Выбор типов и типоразмеров навесных элементов………………………….10

4.  Расчет площади подложки…………………………………………………….11

Приложение………………………………………………………………………..12

 

1.РАСЧЕТ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ

Основные требования к пленочным резисторам: стабильность во времени, малая занимаемая площадь на подложке, низкий температурный коэффициент сопротивления, требуемая мощность рассеяния, низкий уровень шумов, малые значение паразитных параметров.

Исходные данные для расчета резисторов содержатся в табл.1.

Таблица 1

№	Схемное обозначение	Номинал, кОм	Относит. погр-ть номинала, gR	Max мощность рассеяния Р, Вт	Max  рабочая  темп-ра tmax,0С	Предполаг. длительность работы, ч	Относит погр-ть gr0	Абсолют. погр-ть геом. параметров Dl, Db,м
1	R1	16	0,15	0,1	40	10000	0,05	10-5
2	R2	82
3	R3	16
4	R4	0,47
5	R5	1
6	R6	16
7	R7	1

Разбиваем резисторы на 2 группы: R4, R5, R7- резисторы первой группы; R1, R2, R3, R6- резисторы второй группы.

1.1  Расчет резисторов первой группы

В качестве материала для первой группы резисторов выбираем нихром с параметрами:

-  удельное поверхностное сопротивление r₀=300 Ом/ð;

-  удельная мощность рассеяния Р₀=2 Вт/см²=2*10⁴Вт/м²;

-  температурный коэффициент сопротивления a_R=±10⁴гр^-1;

-  способ нанесения – термическое напыление.

Температурная погрешность зависит от ТКС материала пленки и диапазона рабочих температур:

g_Rt=a_R(t_max-20⁰С)=20*10^-4

Допустимая погрешность коэффициента формы:

g_кфдоп=g_R-g_r0-g_Rст-g_Rt-g_Rk, где

g_Rст=0,03 – погрешность, обусловленная старением пленки;

g_Rk=0,02 – погрешность переходных сопротивлений контактов.

g_кфдоп=0,15-0,05-0,03-0,002-0,02=0,048

R4=470 Ом

1.Вычислим коэффициент формы:

К_ф=R/r₀=470/300=1,56

2.Расчетная ширина резистора:

b_точн=(Db+Dl/K_ф/g_кфдоп)=0,34мм

b_р=[Р*r₀/Р₀*R1]^1/2=1,7мм

3.Максимальная ширина резистора:

b=1,7мм

4.Расчетная длина резистора:

l_расч=b*К_ф=2,65мм

5.Полная длина резистора:

l_полн=2,85мм

6.Площадь резистора:

S= l_полн*b=4,8мм²

R5=R7=1кОм

1.Вычислим коэффициент формы:

К_ф=R/r₀=1000/300=3,3

2.Расчетная ширина резистора:

b_точн=(Db+Dl/K_ф/g_кфдоп)=0,27мм

b_р=[Р*r₀/Р₀*R1]^1/2=1,2мм

3.Максимальная ширина резистора:

b=1,2мм

4.Расчетная длина резистора:

l_расч=b*К_ф=3,96мм

5.Полная длина резистора:

l_полн=4,2мм

6.Площадь резистора:

S= l_полн*b=5мм²

1.2  Расчет второй группы резисторов

В качестве материала для второй группы резисторов выбираем сплав РС-3001 с параметрами:

- удельное поверхностное сопротивление r₀=10 кОм/ð;

-  удельная мощность рассеяния Р₀=2 Вт/см²=2*10⁴Вт/м²;

-  температурный коэффициент сопротивления a_R=-0,2*10⁴гр^-1;

-  способ нанесения – термическое напыление.

Температурная погрешность зависит от ТКС материала пленки и диапазона рабочих температур:

g_Rt=a_R(t_max-20⁰С)=20*10^-4

Допустимая погрешность коэффициента формы:

g_кфдоп=g_R-g_r0-g_Rст-g_Rt-g_Rk, где

g_Rст=0,03 – погрешность, обусловленная старением пленки;

g_Rk=0,02 – погрешность переходных сопротивлений контактов.

g_кфдоп=0,15-0,05-0,03-0,002-0,02=0,048

R1=R3=R6=16кОм

1.Вычислим коэффициент формы:

К_ф=R/r₀=16000/10000=1,6

2.Расчетная ширина резистора:

b_точн=(Db+Dl/K_ф/g_кфдоп)=0,33мм

b_р=[Р*r₀/Р₀*R1]^1/2=1,7мм

3.Максимальная ширина резистора:

b=1,7мм

4.Расчетная длина резистора:

l_расч=b*К_ф=2,7мм

5.Полная длина резистора:

l_полн=2,9мм

6.Площадь резистора:

S= l_полн*b=4,9мм²

R2=82кОм

1.Вычислим коэффициент формы:

К_ф=R/r₀=82000/10000=8,2

2.Расчетная ширина резистора:

b_точн=(Db+Dl/K_ф/g_кфдоп)=0,23мм

b_р=[Р*r₀/Р₀*R1]^1/2=0,78мм

3.Максимальная ширина резистора:

b=0,78мм

4.Расчетная длина резистора:

l_расч=b*К_ф=6,4мм

5.Полная длина резистора:

l_полн=6,6мм

6.Площадь резистора:

S= l_полн*b=5мм²