Разработка конструкции и технологии микроэлектронного варианта формирователя опорной частоты 10 МГц (стр. 2 из 5)
Погрешность коэффициента формы:
Ширина резистора
, обеспечивающая получившееся 
: 
где
- абсолютные производственные погрешности изготовления при фотолитографическом методе.Определим минимально допустимое значение ширины резистора
с учётом обеспечения заданной мощности рассеяния: 
Расчётное значение ширины резистора
, при этом 
- технологически реализуемая ширина резистора.Определим фактические геометрические размеры резистора:
Площадь резистивной полоски
Определяется фактическая нагрузка резистора по мощности:
Удельная мощность
Нагрузка по мощности
Определим фактическую погрешность коэффициента формы:
Аналогичным образом ведётся расчёт оставшихся резисторов проектируемой МСБ. Результаты расчётов тонкоплёночных резисторов представлены в виде таблицы:
Таблица 1
| Поз. обозначе-ние | Номинал, допуск, мощность | Материал |  Ом/кв |  |  % |  % |  мм |  мм |  |  |
| R1,R2 | 100Ом±5% | Кермет | 5000 | 0,02 | 1,5 | 1 | Навесной | |||
| R3,R4, | 51Ом±5% | Кермет | 5000 | 0,01 | 1,5 | 1 | Навесной | |||
| R9,R10 | 51Ом±5% | Кермет | 5000 | 0,01 | 1,5 | 1 | Навесной | |||
| R5,R6 | 3.6кОм±5% | Кермет | 5000 | 0.72 | -2,64 | 1 | 2,63 | 1,89 | 0,65 | - |
| R7,R8 | 5.6кОм±5% | Кермет | 5000 | 1,12 | -2,64 | 1 | 3,77 | 4,22 | 0,49 | - |
| R11,R12 | 1кОм±5% | Кермет | 5000 | 0,2 | -2,64 | 1 | 3,77 | 0,75 | 0,20 | - |
Резисторы R1,R2: чип резистор 0.063Вт 0603 5% 100 Ом (http://www.chipdip.ru/product0/41371.aspx)
Резисторы R3,R4,R9,R10: чип резистор 0.063Вт 0603 5% 51 Ом (http://www.chipdip.ru/product0/50777.aspx)
Рис.3 Корпус SMD резисторов в корпусе 0603: R1, R2, R3, R4, R9, R10.
Расчёт тонкоплёночных конденсаторов
Расчёт конденсатора С1
Номинальная ёмкость конденсатора
, эксплуатационная погрешность 
; рабочее напряжение на конденсаторе , напряжение на конденсаторе 
, максимальная положительная и отрицательная температуры по ТЗ 
, 
, время работы 
Выбираем материал диэлектрика (Л1, табл. 2.3) – стекло электровакуумное С41-1 с удельной ёмкостью
, электрическая прочность 
, диэлектрическая проницаемость 
и температурным коэффициентом ёмкости 
.Толщина диэлектрического слоя, обеспечивающая электрическую прочность конденсатора
, а уровень удельной ёмкости 
.Температурная составляющая погрешности:
- её для надёжности можно увеличить в 1.2 раза 
, 
- увеличим в 1.2 раза 
.Погрешность за счёт старения:
, погрешность верхней обкладки конденсатора. 
где
- относительная погрешность обеспечения 
. Примем 
.Тогда
Удельная емкость, обусловленная конечной точностью изготовления размеров верхней обкладки ровна:
где
- коэффициент формы тонкопленочного конденсатора, применим 
; 
- производственные погрешности изготовления длины и ширины конденсатора. При 
Расчетное значение
необходимо выбрать из условия: 
. Принимаем 
Фактическое значение толщины диэлектрического слоя
Проверим напряженность электрического поля в конденсаторе:
Определим геометрические размеры конденсатора.
Площадь верхней (активной) обкладки:
Длина и ширина
; 
Размеры нижней обкладки:
где
. Примем 
Тогда
Размеры диэлектрического слоя:
Фактическое значение погрешности активной площади:
Аналогичным образом рассчитаем оставшиеся конденсаторы проектируемой МСБ. Результаты расчётов тонкоплёночных конденсаторов представлены в виде таблицы:
Таблица 2
| Поз. Обозна-чение | Номинал, допуск, мощность | Материал |  |  |  |  |  |  |  |
| С1 | 10мкФ±20% | Стекло электро-вакуумное С41-1 | 50000 | 5 | 141.42 | 142.02 | 142.62 | 200 | 9.2 |
| С2 | 0.1мкФ±20% | Стекло электро-вакуумное С41-1 | 50000 | 5 | 14.14 | 14.74 | 15.34 | 2 | 9.2 |
| С3,С4 | 0.01мкФ±20% | Стекло электро-вакуумное С41-1 | 50000 | 5 | 4.47 | 5.07 | 5.67 | 0.2 | 9.2 |
Из методических указаний следует, что в тонкоплёночном варианте выполняются конденсаторы номиналами от 10пФ до 0.01мкФ. Отсюда следует, что конденсаторы применяемые в МСБ, невыгодно применять в тонкоплёночном исполнении, что и подтверждено расчётами, приведёнными в таблице.