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 ...

Фильтр верхних частот Баттерворта
До недавнего времени результаты сопоставления цифровых и аналоговых устройств в радиоаппаратуре и технических средствах электросвязи не могли не вызывать чувства неудовлетворённости. Циф ...

Разработка и проектирование спирального антенного устройства
Неотъемлемыми составными частями современных радиотехнических средств являются антенные системы и обслуживающие их тракты СВЧ. Основной целью изучения дисциплины “Антенны и у ...

Основные разделы

Copyright © 2008 - 2018 www.techmatch.ru