Расчет параметров резисторов

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 7Следующая ⇒

Резисторы формируют в любом из диффузионных слоев транзисторной структуры (эмиттерная и базовая области), в эпитаксиальном слое (коллекторная область) и с помощью ионного легирования. Вид резистора выбирают, исходя из заданного номинального значения и точности изготовления.

Основным конструктивным параметром диффузионного резистора является величина ρ_s, которая зависит от режима диффузии. Параметры диффузионного резистора улучшают подбором конфигурации и геометрических размеров.

 Рассчитаем промежуточные и конечные параметры для резисторов, соответствующих данному курсовому проекту: 4.7кОм, 2.2 кОм, 2.2 кОм, 470 кОм.

Исходными данными для расчетов резисторов являются: R – сопротивление резистора; ΔR – допуск; - поверхностное сопротивление легированного слоя; P₀ – максимально допустимая удельная мощность рассеяния; P – среднее значение мощности.

Коэффициент формы резистора:

                                                          ;                             (1)

          где R – сопротивление резистора, - поверхностное сопротивление легированного слоя;

         Полная относительная погрешность сопротивления:

                                          (2)

где  - относительная погрешность воспроизведения; относительная погрешность коэффициента формы резистора; температурный коэффициент сопротивления; - температурная погрешность сопротивления, - рабочий диапазон температур,  допуск (разброс параметров).

Минимальная ширина резистора, при которой обеспечивается заданная погрешность геометрических размеров:

                                                        ( 3 )

где - абсолютная погрешность ширины резистивной полоски; - абсолютная погрешность длины резистивной полоски;  - коэффициент формы резистора.

Минимальная ширина резистора, определяемая из максимально допустимой области рассеяния:

                                                                                                 (4)

где P0 - максимально допустимая мощность рассеивания, P – среднее значение мощности.

За расчетную ширину  резистора принимают значение, которое не меньше наибольшего значения одной из трех величин:    т.е.:                                                    

                                              ;      (5)

Промежуточные значения ширины резистора:

                                          -,    (6)

где ∆_трав – погрешность, вносимая за счёт растравливания окон в маскирующем окисле перед диффузией, ∆y – погрешность, вносимая за счёт ухода диффузионного слоя под маскирующий окисел в боковую сторону.

Реальная ширина резистора на кристалле:

                                                        -; (7)

Расчётная длина резисторов:

                                          -   (8)

 где k₁ и k₂ – поправочные коэффициенты, учитывающие сопротивление контактных площадок и областей резистора, зависящий от конфигурации контактных областей резистора, N_изг – количество изгибов резистора на угол ;

Значение коэффициентов  и  обычно равно 2.

Промежуточное значение длины резистора:

                                                  (9) 

Реальная длина резистора на кристалле:

                                                           (10)

[8. стр. 29-38]

Таблица 3.3.1 Результаты расчета интегральных ионно – легированных  n- типа резисторов.

Параметр	Обозначение резисторов
	R1	R2	R3	R4
, Ом/ÿ	1000	1000	1000	1000
, мкм	5	5	5	5
,кОм	4.7	2.2	470	2.2
	2×10-3	2×10-3	2×10-3	2×10-3
	2.85	1.6	235.5	1.6
	4.7	2.2	470	2.2
	21.744	31.782	2.174	31.782
	0.01	0.01	0.01	0.01
, мкм	21.744	31.782	2.174	31.782
, мкм	20.504	30.542	46.26	30.542
, мкм	21	31	45	31
, мкм	22.24	32.24	46.24	32.24
, мкм	37.808	25.792	2.159×104	25.792
,мкм	39.049	27.032	4333	27.032
Lтоп,мкм	40	28	4335	28
L, мкм	38.76	26.76	4334	26.76
	0.1	0.1	0.1	0.1
	0.1	0.1	0.1	0.1
,оС	185	185	185	185
/R	0.513	0.561	0.47	0.561

Из таблицы расчетов видно, что резистор R3 номиналом 470 кОм реализовать в интегральном исполнении невозможно, следовательно данный резистор вынесен за пределы кристалла. В микросхеме, как уже было сказано выше, под данный резистор предусмотрено два дополнительных вывода.

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров