Файл: Микроминиатюризация высокочастотных радиоустройств..pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 41

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

IQ

Р и с .1 .2 .

Зависимость добротности

Q

от

частоты

/ пленочных конденсаторов

с

диэлектриком из моноокиси кремния.

•'

 

Р и с .І .З »

Зависимость добротности Q

от

частоты

/ пленочных конденсаторов

с

диэлектриком из моноокиси кремния.

 

Б)н Дифференциальный" пленочный конденсатор ( р и с .І .І .в ) .

jOxeма замещения "дифференциального" конденсатора изобра­

жена на р и с .1 .4 .

Здесь

С3 -

емкость,

учитывающая краевой

эффект и толщину

пленки

обкладок, а

СГ,С 2

- емкости, обра-

 

II

сз

 

 

 

 

 

 

-а

4

h С-2

<?

 

 

 

Р и с .1 .4 .

Схема

-И —

I I -

 

 

 

замещения дифференциального

 

 

 

 

 

 

конденсатора.

Обычно

 

 

зуемые общей обкладкой конденсатора.

Ct ~C^ = С ,

 

тогда

 

 

Q

+С3.Общая ёмкость конденсатора определяется

 

Собщ~-£

 

по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

Со**

=

о, 0

4

4

2

5

[

( а * d )

 

пі>.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где £ п - диэлектрическая проницаемость подложки;.

Sfi - диэлектрическая проницаемость мат еряала,

напыляемого между верхними обкладками;

і- толщина подложки, мм;

S = q £ - площадь перекрытия верхней обкладки конденсатора общей нижней обкладки, см2 .

Точный учёт всех потерь в дифференциальном конденсаторе довольно сложен. Допуская, что обычно Съ -zzO и поверхностное .

сопротивление подложки между верхними обкладками отремится к

бесконечности,

можно схему замещения дифференциального кон­

денсатора

с учётом потерь

представить в виде р и с .1 .5 ,

где

ров

/ і

-

сопротивления потерь в материале обкладок конденсато­

Cf

й

С2 ,

образованных верхними обкладками и нижней общей

обкладкой,

а

 

Г '

- сопротивление потерь в материале

части

общей обкладки.

Обычно

С,=С2 - С

и

Г< = Г2

=/^, притом

d

и ^ ,

а

и

 

ß

 

могут меняться местами в зависимости от способа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

P i

 

p

 

P 2

n

Cf

P f

C2

r z

(---- 1

II

1-----1

II

1---- 1-

'---- 1

I r

i___ P

n

i f F ^

I f f

 

и

 

 

 

 

Рис.1 .5 . Схема замещения дифференциального конденсатора с учётом потерь.

о-

-о

Р и с .1 .6 . Схема замещения конденсатора,образованного двумя параллельными проводниками.

включения емкости в схему.

Общую мощность потерь дифференциального конденсатора

можем определить как

Робщ= Р'+2Р = 2x/ U zCo6ui(igSA +Цд„+2т/Согч г ) .

Учитывая, что ig ß '= 2 s f С о в щ Г ', получаем

ідбобц = igßA + ttjâ M ~ i§ S

В) Конденсатор, образованный двумя параллельными

пленочными проводниками

( р и с .І .І ,г ,д ) .

Емкость конденсаторов рассчитывается по известным в лите­

ратуре соотношениям

[ і .4 ] .

 

 

Для определения тангенса угла потерь конденсаторов

р и с . І . І , г ,д представим их схему

замещения в виде, изображен­

ном на р и с .1 .6 .

 

 

 

.лощность потерь в таком конденсаторе может быть определена

по формуле

Pos^ ~

І 2( Г П

+ / £ -

Г „ ) ,

 

 

13

где

Гп

-

сопротивление

обкладок конденсатора;

 

Г „

-

пересчитанное

сопротивление

потерь

в

 

/д

-

подложке;

сопротивление

потерь

в

 

пересчитанное

 

 

 

материале защитного покрытия.

 

Отсвда получаем

 

 

 

 

Г)

 

 

= ід8л + Ц 8 м + h jâ n .

 

 

"Матричный‘Іконденсатор ( р а с . І . І . е ) .

параллельно вклю­

"Матричный" конденсатор

состоит из

И

 

 

 

 

 

 

 

ченных емкостных ячеек, образованных взаимно перекрещи­

вающимися перпендикулярными пленочными проводниками с ди­ электриком между ними. Он может применяться как подстроечный на частотах от нескольких сот килогерц до нескольких десят­ ков мегагерц.

 

Для ориентировочного определения величины емкости матрич­

ного конденсатора

обычно используют формулу: .

 

 

п

С»

=

П • Суд ■Сяч,

 

где

Суд

-

 

Пф

і

 

 

удельная емкость, см<^

 

п- количество ячеек;

S - площадь ячейки, см^.

Однако даже с учётом краевого эффекта эта -формула дает погрешность расчёта 30-50% при количестве ячеек более 5 . Точ­ ный расчёт величины начальной емкости конденсатора затруднен

из -за сложной конфигурации электрического поля.

Всвязи с этим, с целью получения качественной картины влияния "паразитной" емкости между проводниками обкладок на

14

Рис.1 .7 . Зависимость начальной емкости "матричного" ковденсатора от расстояния между ячейками I .

общую емкость конденсатора были проведены экспериментальные исследования. Была изготовлена партия матричных конденсато­

ров

с расстоянием между ячейками 0 ,1 5 ; 0,25 и 0,35 мм при

числе ячеек

п

= 15-, ширине пленочных проводников обкла­

док

а = 6

= 0,32 мм и с одинаковым расстоянием между ними

 

= 5000

.

Диэлектриком служила моноокись кремния

с

 

 

пф/см2 . Обкладки алюминиевые с

J1

= 0,1

0ы/а .

 

Линейные размеры конденсаторов

измерял

с помощью микро­

скопа ММИ-2,

а

 

величину емкооти определяли с

помощью прибора

Е І2 -ІА .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По усредненным данным начальной емкости исследуемых

конденсаторові

 

(р и с .1 .7 ) можно заключить, что

уменьшение рас­

стояния

 

между пленочными обкладками от 0,35 до 0 ,1 5 мм

влечет за собой, при неизменном числе ячеек, увеличение

начальной емкооти от 75 до 100 пф, т .е . примерно на

33

$. •

Добротность "матричных" конденсаторов с диэлектриком из моно­ окиси кремния и обкладками из алюминия можно вычислять по полученной эмпирической формуле:

Смотрите также файлы