Технические разделы

Расчет тонкопленочных конденсаторов

С1=560 пФ; Up =5B; fраб=1 кГц;

Материал для напыления диэлектрика выбираем из таблицы исходя из Up: моноокись германия (ГОСТ 19062-74), для напыления облаток: алюминий А99 (ГОСТ 11069-64).

rS=0,2 Ом/; С0=1500 пФ/см2.

Диэлектрическая проницаемость при f=1 кГц e=11¸12.

Тангенс диэлектрических потерь при f=1 кГц tg d=0,005¸0,007.

Электрическая проницаемость Eпр=1×106 В/см.

Рабочая частота, не более fраб=300 МГц.

t=-60¸+125°C; ТКС=3×10 -4 1/°C.

Определяем min толщину диэлектрика dmin и удельную емкость C0V: dmin³K3×Up/Eпр. K3 - коэффициент запаса электрической прочности (для пленочных конденсаторов K3=3).

=3×5/1×106=0,15×10-4см. C0V=0,0885×e/d=0,0885×12/0,15×10-4 =708пФ/мм2.

Температурная погрешность емкости:

gс+=aс(Tmax-20°C);

gс+=3×10-4(125-20)×100=3,15%

Допустимая погрешность активной площади конденсатора: gSдоп=gс-gс0-gс+-gС стар.

gс=30%; gс0=5%; gс+=3,15%; gС стар=1%. gSдоп=20-5-3,15-1=10,85%>0

Минимальная удельная емкость, для обеспечения точности изготовления напыленного по номиналу конденсатора:

0 точн=[gSдоп/(2DL)]2; DL=0,01 мм;

0 точн=680[0,1085/0,02]2=20×103 пФ/мм2.

Определяем, какова должна быть удельная емкость напыленного по номиналу конденсатора с учетом технологических возможностей изготовления по площади перекрытия облаток и толщине диэлектрика. Зададим Smin=1мм2.

С0 min=Cmin/Smin=560/1=560 пФ/мм2. С0£ min{C0 min ,C0 V , C0 точн}.

C0 min =560 пФ/мм2; C0 V=708 пФ/мм2; C0 точн=20000 пФ/мм2.

Выбираем C0 min =560 пФ/мм2.

Определяем какая толщина диэлектрика соответствует выбранной удельной емкости C0. d=0,0885e / C0=0,0885×12/68000=0,156×10-4 см, что вполне приемлемо для тонкопленочной технологии.

Расчет конденсатора C1

2/ C0=580/560=1 мм2.

Коэффициент учитывающий краевой эффект:

£C2/C0<5мм2 K=1,3-0,06×C2/C0

=1,3-0,06×1=1,24.

Площадь перекрытия облаток: S2= C2/ C0×K=1,3 мм2.

Определяем геометрические размеры верхней облатки: Kф=1,

. 2=BH2=L+2q=1,1+2×0,2=1,7 мм.

Вычисляем размеры диэлектрика:

Lд2=Bд2=LH2+2f.

f - размер перекрытия нижней облатки и диэлектрика: f=0,1.

д2=Bд2=1,5+2×0,1=1,9 мм.

Площадь диэлектрика конденсатора: Sд2=L д2× Bд2=1,92=3,6 мм2.

Проверка расчета: 1. tg dоб=0,8×106

tg dраб=0,066+0,8×10-6<0,03

. Рабочая напряженность электрического поля Eраб не превышает Eпр диэлектрика:

раб < Eпр

Eраб=Uраб/d=0,32×106 B/см<1×106 В/см.

.Погрешность активной площади конденсатора не превышает допустимую: DL=0,01мм

gS раб£ gS доп, KФ=1.

; gS доп=gс -gсо - gс+ - gс.ст.=10,85%.

Условие gS раб£ gS доп выполняется.

Еще статьи по технике и технологиям

Разработка устройства по обнаружению скрытых видеокамер и фотокамер
В данной выпускной квалификационной работе я буду рассматривать тему разработки устройства по обнаружению скрытых видеокамер и фотокамер. Выбор данной темы связан с тем, что в настоящее время большую часть конфиденциальной информации, ...

Анализ смешанной системы связи
Непрерывное сообщение , наблюдаемое на выходе источника (ИС), представляет собой реализацию стационарного гауссовского случайного процесса с нулевым средним и известной функцией корреляции Ba(τ). Сообщение передается в цифрово ...

© 2020 | www.techexpose.ru