Усилитель-ограничитель

   ,      (3)

   ,       (4)

  где U_n – напряжение питания U_n = 12±1,2 В.

     Мощность, рассеиваемая на резисторах

   _{.       (5)}

     _{Полученные значения сведены в таблицу 1. При расчете в Таблице 1 был скорректирован номинал резисторов по методу наихудшего случая (}R^'₎ 
 
 
 
 
 

  _{Таблица 1 – Электрические параметры для R1 – R10}

 

 

     2. Разработка конструкции  ГИС

     2.1 Расчет толстопленочных резисторов 

     Учитывая  особенности толстопленочной технологии, все толстопленочные резисторы, изготовляют с подгонкой, в связи, с чем расчет резисторов на прочность не производят.

     Резисторы можно располагать на обеих сторонах платы, но не более трех резистивных  слоев на одной стороне. Все резисторы  должны иметь прямоугольную форму. Не рекомендуется использовать с коэффициентом формы более 5 – 6 и не менее 0,2.

     Минимальный размер резистора, определяемый возможностями  толстопленочной технологии:

• толщина пленки 20 мкм;
• минимальный размер резистора l ˣ b (0,8 ˣ 0,8мм);
• диапазон номиналов 25 Ом – 1 МОм;
• TKR при Т= - 60 – 125° С ± 8· 10^-4 1/^°С;
• максимально допустимая удельная мощность рассеяния мВт/мм².

     Оптимальное сопротивление квадрата резистивной пасты

         (6)

  где n – количество резисторов в группе;

     R_i – номинал i – резистора. 

     _{Для резисторов R1 – R6, по формуле (6) = 2400 Ом / □ пастой с ближайшим удельным поверхностным сопротивлением к данному значению является ПР – 3К.}

     _{Коэффициент формы резистора}

          (7)

     Для резисторов R1, R2, R5, R8, R9, R10 К_ф ≥ 1, следовательно, расчет надо начинать с ширины резистора, как с наименьшего размера.

     Расчетная ширина резистора

       (8)

  где b_техн – минимальная ширина резистора, обусловленная возможностями толстопленочной технологии; b _техн = 0,8 мм;

     b_p – минимальная ширина резистора, определяемая возможностью рассеивания выделяемой мощности.

     Ширина  резистора из условия выделения заданной мощности

        (9)

  где – допустимая удельная мощность рассеяния материала (80 мВт);

       − коэффициент формы резистора;

     К_р – коэффициент запаса мощности, учитывающий подгонку резистора

         (10)

     При К_р = 2, = 50% по формуле (4)

  

     _{Расчетная длина резистора}

          (11)

    

     Длина резистора с учетом перекрытия с контактными площадками, график зависимости корректировки приведен в Приложении Б

          (12)

  где е  – минимальный размер перекрытия.

  

     Площадь, занимаемая резистором на подложке

         (13)

     По формуле (13) для резистора R1

  

 

  Таблица 2 — Параметры резисторов R1,R2,R5, R8,R9, R10

 

     Для резисторов, имеющих К_ф < 1 (R3, R4, R6, R7), вначале рассчитывают длину, а затем ширину:

     Расчетное значение длины резистора l_расч выбирают из условия

       ₍₁₄₎

  где – минимальная длина резистора, определяемая возможностями технологического процесса,(0,8 мм);

       — минимальная длина резистора, определяемая возможностью рассеивания выделяемой мощности, мм.

           ₍₁₅₎

     _{За  длину резистора принимают ближайшее к lрасч значение, кратное нормировочному множителю}

  _{N = 0,1.}

     Расчетная ширина резистора

         (16)

     За  ширину b резистора принимают ближайшее к b_расч значение, кратное нормировочному множителю. Исправленное значение ширины резистора с учетом растекания паст [Приложение Б] b_испр. 

     Полная  длина резистора

         (17) 

     Площадь, занимаемая резистором на подложке

          ₍₁₈₎

  Таблица 3 — Параметры резистора R3

 

     2.2 Расчет тонкопленочных  конденсаторов 

     Расчет  толстопленочных конденсаторов  начинается с выбора материала диэлектрика  по рабочему напряжению. Чтобы конденсатор занимал как можно меньшую площадь, нужно выбирать материал с возможно более высокими диэлектрической проницаемостью, электрической прочностью, а также малыми значениями ТКС и tgd.

     В зависимости от диапазона номинальных  значений, выбирают диэлектрическую пасту, ПК 12, имеющих следующие параметры:

• толщина пленки – 40 – 60 мкм
• удельная емкость C₀ = 10 000 пФ/см²
• тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 1,5 МГц – 3,5 tgφ·10^-3

     Для нижней и верхней обкладок ПП – 3:

• толщина слоя – 15 – 25 мкм
• удельное поверхностное сопротивление , 0,05 Ом / □

     Площадь верхней обкладки конденсатора

          (19)

     Геометрические размеры верхних обкладок конденсатора. Для обкладок квадратной формы

         (20)

     Для конденсаторов, учитывая, что нормировочный  множитель равен 0,1, удобнее сделать верхнюю обкладку неквадратной формы. Надо учесть площадь вывода и компенсатора верхней обкладки (S_выв= S_комп), а также сделать вырез для получения необходимой емкости

         (21)

     Геометрические размеры нижних обкладок конденсатора

           (22)

          (23)

  где р – перекрытие между верхней и нижней обкладками Р = 0,3

     Геометрические размеры диэлектрика [см. Приложение Б]

         (24)

          (25)

  где f – перекрытие между нижней обкладкой и диэлектриком.

    Площадь, занимаемая конденсатором на плате

          (26)

  Таблица 4 — Параметры конденсаторов С1- С3