Конструирование микросхем и микропроцессоров (стр. 2 из 5)

Система VITUS :

· позволяет описывать принципиальную схему как в графическом виде, так и на встроенном входном языке;

· выводит требуемые результаты расчета в графическом виде;

· снабжена справочником параметров элементов;

· работает под управлением дружественного интерфейса.

Основной задачей электрического расчета является определение мощностей, рассеиваемых резисторами и рабочих напряжений на обкладках конденсаторов. В результате расчета были получены реальные значения мощностей и напряжений, которые являются исходными данными для расчета геометрических размеров элементов.

Результаты расчета приводятся в расчете геометрических размеров элементов.

Данные для расчета геометрических размеров тонкопленочных элементов

Таблица 3. Данные для расчета резисторов

Резистор	Рном , Вт	gR		Резистор	Рном , Вт	gR
R1	1,41E-6	0,2	0,1	R11	4,46E-3	0,22	0,1
R2	3,36E-8	0,22	0,1	R12	2,23E-4	0,2	0,1
R3	2,47E-4	0,22	0,1	R13	1,79E-5	0,2	0,1
R4	1,98E-4	0,22	0,1	R14	1,05E-2	0,2	0,1
R5	8,58E-6	0,22	0,1	R15	3,91E-10	0,22	0,1
R6	5,35E-13	0,2	0,1	R16	1,27E-6	0,2	0,1
R7	3,21E-5	0,2	0,1	R17	3,46E-4	0,2	0,1
R8	3,30E-3	0,22	0,1	R18	1,95E-4	0,2	0,1
R9	7,4E-5	0,2	0,1	R19	1,97E-4	0,2	0,1
R10	4,51E-5	0,2	0,1

Таблица 4. Данные для расчета конденсаторов

Конденсатор

Uраб , В

2,348

0,23

0,115

Расчет геометрических размеров тонкопленочных резисторов, выполненных методом свободной маски (МСМ)

1. Исходные данные:

а). конструкторские:

, где

Rн - номинальное сопротивление резистора;

gR - относительная погрешность номинального сопротивления;

Pн - номинальная мощность;

T°max C - максимальная рабочая температура МС;

tэкспл - время эксплуатации МС.

б). технологические:

, где

Db(Dl) - абсолютная погрешность изготовления;

Dlустан - абсолютная погрешность совмещения трафарета;

- относительная погрешность удельного сопротивления.

2. Определяем диапазон

, в котором можно вести расчет:

0,02 Rmax <

< Rmin Þ 900 <

< 500

Видим, что неравенство не выполняется, значит все эти резисторы изготовить из одного материала невозможно. Чтобы мы все же могли изготовить резисторы, надо разбить их на две группы и для каждой группы выбрать свой материал.

Таблица 5. Разбивка резисторов на группы

Первая группа	R1, R6, R7, R9, R10, R12, R13, R14, R16, R17, R18, R19 (500 - 4250 Ом)
Вторая группа	R2, R3, R4, R5, R8, R11, R15 (10 - 45 кОм)

Расчет резисторов первой группы.

1. Определяем диапазон

, в котором можно вести расчет:

0,02 Rmax <

< Rmin Þ 85 <

< 500

Видим, что неравенство выполняется, следовательно эти резисторы выполняются из одного материала. Для того чтобы резисторы были как можно меньше выберем материал с как можно большим удельным поверхностным сопротивлением (

). Остановим свой выбор на материале “МЛТ-3М”. Этот материал обладает следующими характеристиками:

Таблица 6. Материал для первой группы резисторов

№	Наименование	, Ом/	a R , 1/°C	P0 , мВт/мм2	S, %/103 час
1	Сплав МЛТ-3М sК0,028,005,ТУ	200 -500	0,0002	10	0,5

Как уже говорилось,

лучше взять как можно больше, т.е. в данном случае это

=500. Этот материал обладает неплохими характеристиками, присущими резистивным материалам, а именно: низким ТКС (aR), низким коэффициентом нестабильности (старения) (S), хорошей адгезией и технологичностью.

2. Вычислим относительную температурную погрешность:

=0,0002(150-20)=0,026

3. Вычислим относительную погрешность старения:

, где

tисп - время испытания за которое определен коэффициент старения S;

tисп = 1000 часов.

4. Вычислим относительную погрешность контактирования:

= 0,01 - 0,03 Þ зададимся

=0,01

5. Вычислим относительную погрешность формы:

gкф = gR -

= 0,2 - 0,1 - 0,026 - 0,025 -0,01=0,039;

6. Определение вида резистора (подстраиваемый или неподстраиваемый):

gкф > Db/ bmax , где bmax = 2 мм Þ gкф > 0,01 Þ резистор неподстраиваемый.

Предпочтение отдается неподстраиваемому резистору.

7. Вычислим коэффициент формы рассчитываемого резистора:

= 950/500 = 1,9;

8. Определение вида резистора (прямой или меандр):

Если коэффициент формы меньше 10, то резистор прямой, а если больше десяти, то резистор изготовляется в форме меандра. Предпочтение отдается прямому резистору. В данном случае резистор изготовляется прямым.