ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
41
где f
раб
- рабочая частота , Гц; L - индуктивность , Гн; ρ - удельное
сопротивление, Ом⋅см ; все линейные размеры даны в сантиметрах.
Для повышения добротности катушки образующие проводники должны
быть достаточно толстыми (30 - 100 мкм). С этой целью поводят
электрохимическое осаждение меди или золота (в ответственных изделиях)
на тонкий подслой титана или ванадия.
1.3.2. Конструктивный расчет пленочных индуктивных элементов
Исходными данными для расчета пленочных индуктивностей являются:
номинальное значение индуктивности L (мкГн); добротность Q и рабочая
частота f
РАБ
(Гц). Наибольшее применение в ГИМС нашли пленочные
индуктивные элементы , выполненные в виде плоской спирали круглой или
квадратной формы . Конструктивный расчет таких индуктивностей сводится
к определению внутреннего d и наружного D диаметров спирали, числа
витков N, ширины проводника b, шага спирали t и толщины проводящей
пленки h.
Порядок расчета
1. Выбирают форму и геометрию индуктивного элемента . Если необходимо
получить высокую Q , то выбирают круглую форму спирали. Если наиболее
важной характеристикой L является минимальная площадь, занимаемая
спиралью, то выбирают квадратную геометрию.
2. Задаются значением внутреннего диаметра спирали d.Он определяется
размерами внутренней контактной площадки и, как правило, выбирается
равным 0,5 мм.
3. О птимальный наружный диаметр определяют из соотношения
ОПТ
D
d
=
0,4 мм - для круглой спирали и
ОПТ
D
d
= 0,362 - для квадратной.
4. Вычисляют шаг спирали t по формуле
44
Таблица 1.5
Исходные данные для расчета группы из 3-х пленочных резисторов
№
R
Н
,
Ом
ℵ
R
,
%
ℵ
R
,
%
ℵ
R
СТ
,
%
∆l,
мкм
∆b,
мкм
P
H
,
мВт
Другие
данные
1 R1
R2
R3
1000
5200
50000
5
15
15
2
2
2
0,3
0,3
0,3
2
2
2
2
2
2
1
3
5
∆
T = 60°C
2 R1
R2
R3
6000
100
100000
5
10
10
1,5
1,5
1,5
0,5
0,5
0,5
5
5
5
5
5
5
10
25
15
∆
T = 50°С
3 R1
R2
R3
100
10000
70000
10
15
15
2
2
2
1
1
1
2
2
2
2
2
2
5
10
15
∆
T = 55°C
4 R1
R2
R3
2000
520
7500
15
10
10
5
2,5
2,5
2
0,5
0,5
30
30
30
30
30
30
30
20
10
∆
T =
50°C
5 R1
R2
R3
200
680
15000
10
10
15
5
5
10
0,5
0,5
0,5
10
10
10
10
10
10
3
3
10
∆
T = 60°C
Т аблиц а1.5 гд е f р а б - р абоч ая ч астота, Гц; L - инд ук тив ность, Гн; ρ - уд ел ьное
сопр отив л ение, Ом⋅см; в се л инейны е р азмер ы д аны в сантиметр ах.
Д л я пов ы шения д обр отности к атушк и обр азующие пр ов од ник и д ол жны
бы ть д остаточ но тол сты ми (30 - 100 мк м). С э той це л ью пов од ят
Исход ны е д анны е д ля расчет а груп п ы и з3-х п леночны х рези ст оров
э л ек тр охимич е ск ое осажд ение мед и ил и зол ота (в отв етств енны хизд ел иях)
на тонк ий под сл ой титана ил и в анад ия.
RН , ℵR, ℵR , ℵRС Т, ∆l, ∆b, PH, Д р угие
№ Ом % % % мк м мк м мВ т д анны е
1.3.2. Конст рукт и вны й расчет п леночны х и нд укт и вны х элем ент ов
1 R1 1000 5 2 0,3 2 2 1 ∆T = 60° C
Исход ны ми д анны ми д л я р асч е та пл еноч ны х инд ук тив ностей яв л яются:
R2 5200 15 2 0,3 2 2 3
номина ль ное зна чение индуктивности L (мк Гн); добр отность Q и р а боча я
R3 50000 15 2 0,3 2 2 5
ча стота fРАБ (Гц). Н аибол ьше е пр име нение в ГИМ С нашл и пл еноч ны е
2 R1 6000 5 1,5 0,5 5 5 10 ∆T = 50° С инд ук тив ны е э л ементы , в ы пол ненны е в в ид е пл оск ой спир ал и к р угл ой ил и
к в ад р атнойфор мы . Констр ук тив ны йр асч еттак ихинд ук тив ностейсв од ится
R2 100 10 1,5 0,5 5 5 25
к опр ед ел ению внутр еннего d и на р уж ного D диа метр ов спир ал и, числа
R3 100000 10 1,5 0,5 5 5 15
витков N, ш ир ины п р оводника b, ш а га сп ир а ли t и толщ ины п р оводящ ей
3 R1 100 10 2 1 2 2 5 ∆T = 55° C п ленки h.
R2 10000 15 2 1 2 2 10
R3 70000 15 2 1 2 2 15 П оряд ок расчет а
4 R1 2000 15 5 2 30 30 30 ∆T = 50°C 1. В ы бир аютфор муи геометр ию инд ук тив ного э л емента. Е сл и необход имо
R2 520 10 2,5 0,5 30 30 20 пол уч ить в ы сок ую Q, то в ы бир аюткр углую фор муспир ал и. Е сл и наибол ее
R3 7500 10 2,5 0,5 30 30 10 в ажной хар ак тер истик ой L яв л яется минимал ьная пл ощад ь, занимае мая
спир ал ью, то в ы бир аютква др а тную геометр ию.
5 R1 200 10 5 0,5 10 10 3 ∆T = 60° C 2. Зад аются знач ениемвнутр еннегодиа метр а сп ир а ли d.Он опр ед ел яется
R2 680 10 5 0,5 10 10 3 р азмер ами в нутр енней к онтак тной пл ощад к и и, к ак пр ав ил о, в ы бир ается
R3 15000 15 10 0,5 10 10 10 р ав ны м 0,5 мм.
d
3. О п тима ль ны йна р уж ны йдиа метр опр ед ел яютизсоотношения =
D ОП Т
d
0,4 мм- д л я к р угл ой спирали и = 0,362 - д л я квадратной.
D ОП Т
4. В ы ч исл яютшагспир ал и t по фор мул е
44 41
