Разработка интегрального устройства, вариант 00

Содержание
Техническое задание…………………………………………………………….
Введение………………………………………………………………………….
1. Разработка структурной и принципиальной схем устройства ………..
2. Расчет элементов принципиальной схемы……………………………...
3. Расчет амплитудно-частотной характеристики..…………………….....
4. Разработка интегральной микросхемы…………………………………
4.1.Выбор навесных элементов и расчет конфигурации
пленочных элементов…………………………………………….……....
4.2.Разработка топологии…………….…………………………………..
4.3.Этапы изготовления устройства в виде гибридной
интегральной микросхемы……...………………………………..………
Заключение……………………………………………………...………………..
Список используемой литературы……………………………………………...

Техническое задание
1. Напряжение источника питания Uп = +15 В.
2. Коэффициент усиления по напряжению Кu = 10.
3. Входное сопротивление Rвх = 1 ...

Содержание
Техническое задание…………………………………………………………….
Введение………………………………………………………………………….
1. Разработка структурной и принципиальной схем устройства ………..
2. Расчет элементов принципиальной схемы……………………………...
3. Расчет амплитудно-частотной характеристики..…………………….....
4. Разработка интегральной микросхемы…………………………………
4.1.Выбор навесных элементов и расчет конфигурации
пленочных элементов…………………………………………….……....
4.2.Разработка топологии…………….…………………………………..
4.3.Этапы изготовления устройства в виде гибридной
интегральной микросхемы……...………………………………..………
Заключение……………………………………………………...………………..
Список используемой литературы……………………………………………...

Техническое задание
1. Напряжение источника питания Uп = +15 В.
2. Коэффициент усиления по напряжению Кu = 10.
3. Входное сопротивление Rвх = 10 Мом.
4. Сопротивление нагрузки Rн = 2 кОм.
5. Номинальное выходное напряжение Uном = 3 В.
6. Нижняя рабочая частота fн = 15 Гц.
7. Верхняя рабочая частота fв = 20 кГц.
8. Коэффициент частотных искажений на нижней рабочей частоте Мн = 1дБ.
9. Коэффициент частотных искажений на нижней рабочей частоте Мн = 1дБ.
10. Тип входа – несимметричный, тип выхода – симметричный

Содержание
Техническое задание…………………………………………………………….
Введение………………………………………………………………………….
1. Разработка структурной и принципиальной схем устройства ………..
2. Расчет элементов принципиальной схемы……………………………...
3. Расчет амплитудно-частотной характеристики..…………………….....
4. Разработка интегральной микросхемы…………………………………
4.1.Выбор навесных элементов и расчет конфигурации
пленочных элементов…………………………………………….……....
4.2.Разработка топологии…………….…………………………………..
4.3.Этапы изготовления устройства в виде гибридной
интегральной микросхемы……...………………………………..………
Заключение……………………………………………………...………………..
Список используемой литературы……………………………………………...

Техническое задание
1. Напряжение источника питания Uп = +15 В.
2. Коэффициент усиления по напряжению Кu = 10.
3. Входное сопротивление Rвх = 1 0 Мом.
4. Сопротивление нагрузки Rн = 2 кОм.
5. Номинальное выходное напряжение Uном = 3 В.
6. Нижняя рабочая частота fн = 15 Гц.
7. Верхняя рабочая частота fв = 20 кГц.
8. Коэффициент частотных искажений на нижней рабочей частоте Мн = 1дБ.
9. Коэффициент частотных искажений на нижней рабочей частоте Мн = 1дБ.
10. Тип входа – несимметричный, тип выхода – симметричный

Для второго каскада, учитывая, что питание положительное, выбираем биполярный транзистор 2Т703-1 со структурой n-p-n0-685800Рис. 2 принципиальная схема усилителя с несимметричным входом и симметричным выходом2. Расчет элементов принципиальной схемыПроизводим расчет необходимого коэффициента усиления напряжения и номинальных значений элементов. Выбираем рабочую точку при Uзи=0. В пологой части графика выбираем рабочую точку, что примерно соответствует Uси = 4,3 В (напряжение, поступающее на базу выходного каскада) и Iс= 1,5 мА.На рисунке приведены семейство выходных характеристик ПТ 2П202Е с р-n переходом и каналом р типа, а также три нагрузочных прямых.Рис. 3 Семейство ВАХ транзистора 2П202Д с каналом n-типаДалее рассчитываемкоэффициент усиления по напряжению Кu1по формуле:где - крутизна в рабочей точке. Сопротивление в цепи стока Rс рассчитываем по формуле: Тогда Так как Кu получился больше, чем задан (Кu = 10), попробуем уменьшить Rc в полтора раза: Rc = 6,66, тогдаОтсюдаТогда нагрузочная прямая на рис. 3 будет проходить выше.Транзистор выходного каскада выбирается по току покоя Iко,который должен в 2-3 раза превышать ток нагрузкиЧто бы транзистор был открыт UБЭ = 0,7. Напряжение на базе биполярного транзистора VT2 равно напряжению на стоке полевого транзистора VT1. где Ucи = 4,3 В – снимается с графика ВАХ, Uбэ = 0,7В – падение напряжения на переходе база – эмиттер.Выбираем IК0 = ( 2 ÷ 5)IН ≈ 4,5 мАНайдем сопротивление цепи эмиттера:Коэффициент усиления выходного каскадаКоэффициент усиления общий Так как питание положительное, выбираем биполярный 2Т703 со структурой n-p-n; его характеристики представлены на рис. 4.3. Расчет амплитудно–частотной характеристики усилителя Ддя оценки частотных искажений используют коэффицент частотных искажений М:Где Y – относительное усиление, представляющее собой отношение коэффициента усиления схемы К на данной частоте f к ее коэффициенту усиления в области средних частот Кср:Для перевода Yи M из относительных значений в децибелы и обратно используют:Пусть МН1= 0,1 дБ = 1,01 и МН2 = 0,9 дБ = 1,109Частотная характеристика усилителя в области нижних частот определяется выбором емкости разделительных конденсаторов.Емкость корректирующего конденсатора рассчитываем по формуле:Расчет АЧХ в области нижних частот производится по формуле:Подставим значение частоты 0,1ƒн ; 0,3ƒн; 0,6ƒн; ƒн; 1,2ƒн; 2,0ƒн. Данные заносим в таблицу.ƒ,Гц0,1ƒн0,3ƒн0,6ƒнƒн1,2ƒн2,0ƒн25101517,530YН0,260,660,870,950,950,96Рис. 4 АЧХ усилителя в области нижних частотРасчет АЧХ в области верхних частот производится по формуле:Подставим значения частоты: 0,5ƒв; ƒв; 2,5ƒв; 5ƒв. Результаты заносим в таблицу.ƒ,кГц0,5ƒвƒв2,5ƒв5ƒв10152050100YВ0,990,990,970,870,80Рис. 5 АЧХ усилителя в области верхних частотПроводим проверку соответствия расчетных и заданных значенийМн и Мв:4.Разработка интегральной микросхемы4.1 Выбор навесных элементов и расчет пленочных элементовВыбираем конденсаторы:Ср1К10-17 2,2-2200000пФ -800 пФСк К10-17 2,2-2200000пФ - 6 пФСр2= Ср3К53-14 0,1-220мкФ – 16 мкФРазмеры конденсаторов:Ср1: L = 4 мм, В = 1,5 мм.Ск: L = 2 мм, В = 1,2 мм. Ср2= Ср3: L = 2 мм, В = 1,2 мм.Резисторы – Rэ=0,8кОм,Rк=0,8 кОмRс=6,66 кОм – изготавливаются напылением. Резистор Rз=10 МОм выбираем стандартный МЛТ с размерами L=3,2 мм, В=1,55мм. При использовании термического напыления сплава РС - 3001 коэффициенты формы: Зададим ширину резисторов b=0.2 мм. Длина пленочного резистора вычисляется по формуле:для Rc :для Rэ= Rк: Получилось, что длина L<Lmin = 500 мкм, что недопустимо. Тогда задаемся значением L=Lmin и находим В:Получаем: для RcB=75 мкм = 0,75 ммL=1332 мкм =1,34 мм Для Rэ = Rк В=192,3 мкм = 0,19 ммL =520 мкм =0,52 ммРазмеры транзисторов 2П202Е-1 0,8 х 0,8мм, и 2Т3703-1 0,7 х 0,7мм.4.2Разработка топологии.Суммарная площадь, занимаемая конденсаторами составляет:Sc= 4∙1,5 + 2∙1,2 +2∙2∙1,2 = 13,2 мм2.Суммарная площадь, занимаемая резисторами составляет:SR= 3,2∙1,55 + 0,75∙1,34 +2∙0,19∙0,52 = 6,16 мм2Площадь транзистора VT1 типа 2П202Е SVT1 = 0.8 ∙ 0.8 = 0,64 мм2.Площадь транзистора VT2 типа 2Т366Б-1 SVT2=0.7∙0.7 = 0,49мм2.