ВПУ-313.

Предмет: Проектирование РЭА.

Группа: РА-6.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ.
На тему: Расчет и проектирование в тонкопленочном

исполнении схемы усилителя мощности.

Учащегося: Короткова Е. В.
Преподаватель:

Даниелян В.С.

Дата выдачи задания:

Дата окончания проектирования:

Москва 1997г.

Схема усилителя мощности.


Эта схема представляет собой усилитель мощности на биполярном транзисторе, включенном по схеме с ОЭ. Переходной конденсатор C1 пропускает во входную цепь переменную составляющую напряжения источника сигнала и не пропускает постоянную составляющую. Блокирующий конденсатор C2 шунтирует резистор R4 по переменному току, исключая тем самым отрицательную обратную связь по переменным составляющим. Отсутствие конденсатора C2 привело бы к уменьшению усиления каскада. В области низших частот на работу усилителя оказывают влияние переходной и блокирующий конденсаторы, в области высших частот – частотная зависимость коэффициента тока базы, коллекторная емкость и емкость нагрузки.

Описание элементов.

Резисторы:

R1 = 2200 Ом R2 = 480 Ом R3 = 4500 Ом R4 = 120 Ом h = 100 мкм bтехн = 100 мкм

l = 100 мкм b = 100 мкм R1 = 10% R2 = 0,9% R3 = 7,2% R4 = 0,9%

s = 0,4% sопт = 300 Ом / P1 = 50 мВт P2 = 25 мВт P3 = 7 мВт P4 = 25 мВт

Конденсаторы:

Выбор метода изготовления тонкопленочной ГИМС.
Исходя из данных видно, что погрешность изготовления резисторов и конденсаторов не более 10%. Для изготовления схемы усилителя мощности выбираем метод фотолитографии, т. к. этот метод дает более высокую точность изготовления ГИМС и более высокий процент выхода годных изделий при серийном и крупносерийном производстве.



Расчет конденсаторов.

1. 
   Выбор материала диэлектрика.
   

Выбор материала диэлектрика производят по таблице 3, исходя из

исходных данных.
Для C1 – электровакуумное стекло C 41 - 1.

Для C2 – электровакуумное стекло C 41 - 1.

Материалом обкладок для этих конденсаторов будет Al.

2. 
   Определение уточненной толщины диэлектрика.
   

d=0,0885*/Co

d=0,02301 мм

3. 
   Определение площади перекрытия обкладок конденсаторов.
   

S=C/Co*Кз

SС1=20 мм*мм

SС2=550 мм*мм

4. 
   Определение размеров обкладок конденсаторов.
   

Размеры верхних обкладок конденсаторов будут равны:

__

lв.о.= bв.о.= S

lв.о.С1= bв.о.С1=4,472 мм

lв.о.С2= bв.о.С2=23,452 мм

Размеры нижних обкладок конденсаторов, с учетом допусков на

перекрытие, будут равны:

lн.о.=bн.о.= lв.о.+2(l+g)

lн.о.С1=bн.о.С1=4,922 мм

lн.о.С2=bн.о.С2=23,902 мм

5. 
   Определение размеров межслойного диэлектрика.
   

lд/э= bд/э =lн.о.+ 2(l+f)

lд/э С1=bд/э С1=5,372 мм

lд/э С2=bд/э С2=24,352 мм

6. 
   Определение площади, занимаемой конденсаторами, по размерам диэлектрика.
   

S = lд/э* bд/э

SС1 = 28,858 мм*мм

SС2 = 593.0199 мм*мм

Расчет резисторов.

1. 
   Выбор материала резистивной пленки.
   

Для R1 - нихром X20H80.

Для R2 - нихром X20H80.

Для R3 - нихром X20H80.

Для R2 - нихром X20H80.
Проверим, правильно ли выбран материал резистивного слоя.
ф = R/R*100 - s/s*100;

ф1 = 0,3212

ф2 = 0,0542

ф3 = 0,0267

ф4 = 0,6167
Резистивный материал выбран верно т.к. ф1; ф 2; ф 3; ф 4 > 0

Вкачестве материала контактных площадок используем Cu.

2. 
   Определение коэффициента формы резисторов.
   

Коэффициент формы определяется по формуле: Kф=;

Кф1 = 7,3

Кф2 = 1,6

Кф3 = 15

Кф4 = 0,4

3. 
   Определение конструкции резисторов по величине коэффициента формы.
   

Для R1 - Форма прямоугольная, т.к. 1 Кф 10

Для R2 - Форма прямоугольная, т.к. 1 Кф 10

Для R3 - Форма составной меандр, т.к. 10 Кф 50

Для R4 - Форма прямоугольная, т.к. Кф < 1, но получается, что

ширина > длины

4. 
   Определение ширины резисторов.
   

Рассчёт точной ширины резисторов производится по формуле:

bточн= (l/Кф+b)/ф;
Рассчёт ширины резисторов с учетом их мощности:
bр= ;

м

Выбираем из всех значений ширины сопротивления максимальное

значение:

R1 max [ bтехн=0.1мм bточн=0,88 мм bp=0,58 мм] b1=0,88 мм

R2 max [ bтехн=0.1мм bточн=4,9 мм bp=0,88 мм] b2=4,9 мм

R3 max [ bтехн=0.1мм bточн=9,98 мм bp=0,15 мм] b3=9,98 мм

R4 max [ bтехн=0.1мм bточн=1,41 мм bp=1,76 мм] b4=1,76 мм

5. 
   Расчет длины резисторов.
   

Расчетная длина резистора определяется как: Lрасч = b*Kф;

Полная длина резистора определяется как: Lполн = Lрасч +2h;