Расчёт и проектирование резистивных элементов

Плёночный резистор конструктивно состоит из резистивной плёнки определённой конфигурации и контактных площадок. Наиболее распространённые конфигурации резисторов (рис .1):) полосковые;) типа меандр;) составные.

С учётом требований автоматизации проектирования, конфигурации резисторов не должны содержать криволинейных контуров.

Плёночные резисторы должны обладать высокой стабильностью во времени и в интервале температур; низким уровнем шумов; малыми значениями паразитных параметров; требуемой мощностью рассеяния; минимальным значением занимаемой площади.

Сопротивление плёночного резистора прямоугольной формы (рис 2.) определяется по формуле:

(1)

где rv - удельное объёмное сопротивление плёночного материала.

Rk - сопротивление контактных областей.

На практике сопротивлением контактных областей можно пренебречь, т.к. оно значительно меньше сопротивление резистивных плёнок.

Кроме того, учитывая, что удельное сопротивление плёнки зависит от толщины, для расчётов целесообразно использовать не удельное объёмное сопротивление (rv), а удельное сопротивление квадрата плёнки определённой толщины или удельное поверхностное сопротивление (rs)

(2)

Удельное поверхностное сопротивление квадрата плёнки измеряется в Омах на квадрат (W/

) и от размера квадрата не зависит.

Таким образом, учитывая удельное поверхностное сопротивление плёнки (rs), сопротивление резистора можно определить по формуле:

= rs · Kф; (3)

где - коэффициент формы.

На практике конфигурация резисторов определяется коэффициентом формы. Если Кф<10, то выбирается прямоугольная форма. Если Кф>10, то для резистора выбирается "меандр" или составной резистор.

Выбор конфигурации и расчёт размеров резистора производится по заданному номиналу (R) и удельному поверхностному сопротивлению (rs) выбранного материала резистивной плёнки.

При проектировании разрабатываемой тонкоплёночной микросхемы выбирается один и тот же материал и одна и та же технология для изготовления всех резисторов микросхемы.

Затем вычисляется коэффициент формы:

; (4)

Исходя из полученного значения Kф выбирается конфигурация резистора.

При расчёте резисторов прямоугольной формы задаётся ширина плёночного резистора, если Кф>1. Обычно минимальный размер ширины зависит от технологии и составляет порядка (0,1 ÷ 0,2)mm. Затем по формуле

; (5)

вычисляется значение длины резистора.

Особый случай, когда Кф<1, при этом наоборот, задаётся минимально возможное значение длины тела резистора, согласно выбранной технологии изготовления. Минимальная длина резистора не должна быть меньше 0,5 mm. В этом случае при расчёте задаётся lmin = 0,5 mm и рассчитывается значение ширины резистора по формуле:

; (6)

Если Кф>10, то чаще всего выбирается конфигурация резистора типа "меандр" (рис 3). Расчёт резистора типа "меандр" ведётся из условия минимальной площади занимаемой резистором. Исходя из технологических возможностей задаётся минимальная ширина вmin = 0,2 mm, затем определяют длину средней линии меандра (lср) по формуле:

ср = вmin · Кф (7)

Исходя из выбранной технологии изготовления задаётся расстояние между резистивными полосками (а).

Перейти на страницу: 1 2

Прочтите также:

Проект внутризоновой ВОЛП на участке Хабаровск – Амурск
Современные оптические кабели связи (ОК) практически вытесняют традиционные медно-жильные кабели связи на всех участках Взаимоувязанной сети связи России. Так, строительство новых л ...

Моделирование схемы усилителя НЧ на МДП-транзисторах
Номинальная выходная мощность, Вт на нагрузке сопротивлением 8 Ом.………………35 Номинальный диапазон частот, Гц при неравномерности АЧХ не более 0,5 дБ……………………. 20 - 2000 Коэ ...

Модернизация сети телекоммуникаций района АТС-38 г. Алматы
В связи с нормализующимися рыночными отношениями, усилением конкурентной борьбы между операторами связи за рынки сбыта, резкое увеличение спроса на сервисные услуги, к сетям телекоммуник ...

Основные разделы

Copyright © 2008 - 2020 www.techmatch.ru