Дифференциальный усилитель

Содержание:

1. Техническое задание .3

2. Анализ технического задания 6

3. Выбор материалов, расчет элементов 6

4. Выбор подложки 8

5. Технологический маршрут .8

6. Выбор корпуса ГИС 8

7. Оценка надежности .9

8. Список литературы .11

Задание

на разработку гибридной интегральной микросхемы (ГИС) частного применения.

Дифференциальный усилитель.

Дифференциальный усилитель предназначен для усиления сигналов постоянного тока или в качестве усилителя сигналов низкой частоты.

Схема электрическая принципиальная:

Смотрите на следующей странице (рисунок 1).

Рисунок A : Схема электрическая принципиальная

Технические требования:

Микросхема должна соответствовать общим техническим требованиям и удовлетворять следующим условиям:

– повышенная предельная температура +85°С;

– интервал рабочих температур -20°С .+80°С;

– время работы 8000 часов;

– вибрация с частотой до 100 Гц, минимальное ускорение 4G;

– линейное ускорение до 15G.

Исходные данные для проектирования:

1. Технологический процесс разработать для серийного производства с объёмом выпуска – 18000 штук.

2. Конструкцию ГИС выполнить в соответствии с принципиальной электрической схемой с применением тонкоплёночной технологии в одном корпусе.

3. Значения параметров:

Позиционное обозначение:	Наименование:	Количество:	Примечание:
R1,R3,R5	резистор 4КОм±10%	3	Р=3,4мВт
R2	резистор 1,8КОм±10%	1	Р2=5,8мВт
R4	резистор 1,7КОм±10%	1	Р4=2,2мВт
R6	резистор 5,7ком±10%	1	Р6=2,6мВт
VT1,VT4	транзистор КТ318В	2	Р=8мВт
VT2	транзистор КТ369А	1	Р=14мВт
VT3	транзистор КТ354Б	1	Р=7мВт

Напряжение источника питания: 6,3 В±10%.

Сопротивление нагрузки не менее: 20 КОм.

1. Анализ технического задания.

Гибридные ИМС (ГИС) – это интегральные схемы, в которых применяются плёночные пассивные элементы и навесные элементы (резисторы, конденсаторы, диоды, оптроны, транзисторы), называемые компонентами ГИС. Электрические связи между элементами и компонентами осуществляются с помощью плёночного или проволочного монтажа. Реализация функциональных элементов в виде ГИС экономически целесообразна при выпуске малыми сериями специализированных вычислительных устройств и другой аппаратуры.

Высоких требований к точности элементов в ТЗ нет.

Условия эксплуатации изделия нормальные.

2. Выбор материалов, расчёт элементов, выбор навесных компонентов.

В качестве материала подложки выберем ситалл СТ50-1.

Транзисторы выберем как навесные компоненты.

VT1,VT4-КТ318В,

VT2-КТ369А,

VT3-КТ354Б.

По мощностным параметрам транзисторы удовлетворяют ТЗ. По габаритным размерам они также подходят для использования в ГИС.

Рассчитаем плёночные резисторы.

Определим оптимальное сопротивлениеквадрата резистивной плёнки из соотношения:

rопт=[(åRi)/(å1/Ri)]^1/2.

rопт=3210(Ом/).

По полученному значению выбираем в качестве материала резистивной плёнки кермет К-20С. Его параметры: rопт=3000 ОМ/, Р0=2 Вт/см^2, ar=0.5*10^-4 1/°С.

В соответствии с соотношением

d0rt=ar(Тmax-20°C)

d0rt=0.00325, а допустимая погрешность коэффициента формы для наиболее точного резистора из

d0кф= d0r- d0r- d0rt- d0rст- d0rк

равно d0кф=2.175. Значит материал кермет К-20С подходит.

Оценим форму резисторов по значению Кф из

Кфi=Ri/rопт™.

Кф1,3,5=1.333, Кф2=0.6, Кф6=1.9, Кф4=0.567.