Плёночные индуктивные элементы

Плёночные индуктивные элементы широко распространены в аналоговых ИМС. Конструкция индуктивных элементов представляет собой спирали (рис. 5).

Для повышения добротности спирали проводники должны быть большой толщины (30 ÷ 100) mm. С этой целью проводят электрохимическое осаждение меди или золота на тонкий подслой титана или ванадия.

Индуктивность круглой плёночной спирали при Дн ³ 3,5 Двн определяется по формуле:

; nH

где Дср = 0,5(Дн + Двн) - средний диаметр витка;

Дн - наружный диаметр;

Двн - внутренний диаметр;

h = nt + в - ширина спирали (cm);

t - шаг спирали (cm);

в - ширина проводника (cm);

n - число витков.

Если

в = (30 ÷ 50)mm

t = (50 ÷ 100)mm, то

для квадратной спирали на площади 25 mm2 можно получить индуктивность порядка:

= (250 ÷ 500) nH.

В современных ГИС площадь, занимаемая одной спиралью, обычно не превышает 1 cm2. Максимальное число витков, которое можно разместить на этой площади определяется разрешающей способностью технологического процесса создания спирали, в частности вmin. При вmin » 50mm индуктивность составляет 10mH [3].

Добротность спирали достигает значений: Q = 80 ÷ 120 при оптимальном соотношении внутреннего и наружного диаметров Двн/ Дн » 0,4. С увеличением частоты добротность катушек возрастает, поэтому плёночные катушки успешно работают в СВЧ-диапазоне при частотах 3 ÷ 5 GHz, при этом число витков составляет 3 ÷ 5.

Толщина спирали зависит от рабочей частоты и определяется глубиной проникновения (d) электромагнитной волны в материал плёночного проводника (скин-эффект)

;

где K - коэффициент, зависящий от материала проводника;

f - рабочая частота.

Прочтите также:

Расчет силовой следящей автоматической системы регулирования
В настоящее время в приборостроении применяется десятки тысяч различных типов систем автоматического регулирования (САР), которые обеспечивают высокую эффективность производственных проц ...

Тиристорные преобразователи частоты назначение, типы, структурная схема
Современный частотно регулируемый электропривод состоит из асинхронного или синхронного электрического двигателя и преобразователя частоты (см. рис.1.). Электрический ...

Моделирование работы приемника циклового синхросигнала аппаратуры ЦСП
В настоящее время всё более широкое распространение получают цифровые методы передачи и обработки информации. В большинстве развитых стран выпускается и постоянно совершенствуется оборуд ...

Основные разделы

Copyright © 2008 - 2020 www.techmatch.ru