Курсовая работа: Микросборка фильтра верхних частот
Для резистора R4: Вт.
Для резистора R3: Вт.
Для резистора R8: Вт.
Для остальных резисторов, не вошедших в упрощенную схему, мощность будем определять по минимальному току I3:
Для резистора R2, 6,7: Вт.
Для резистора R1: Вт.
Дальнейший расчет резисторов будем проводить в соответствии с [1].
Приведем конструктивный расчет R4:
Зададимся коэффициентом влияния a = 0,014 и вычислим коэффициенты влияния:
; ; ; .
Определим среднее значение и половины полей рассеяния относительной погрешности сопротивления, вызванной изменением температуры по следующим формулам:
; (3)
где - среднее значение температурного коэффициента сопротивления резистивной пленки.
, - верхняя и нижняя предельные температуры окружающей среды.
; (4)
; (5)
Таким образом, подставляя исходные данные в формулы (3) – (5) получаем следующее:
; ;
;
;
Определим среднее значение и половину поля рассевания относительной погрешности сопротивления, вызванное старением резистивного материала по формулам:
(6)
(7)
где - среднее значение коэффициента старения резистивной пленки сопротивления.
- половина поля рассеяния коэффициента старения сопротивления резистивной пленки.
; (8)
; (9)
Таким образом, получаем следующее:
(10)
(11)
(12)
(13)
Определим допустимое значение случайной составляющей поля рассеяния суммарной относительной погрешности сопротивления по следующей формуле:
(14) (15)
где: , ,
Положив МRПР = 0, тогда:
(16)
(17)
Определим допустимое значение случайной составляющей поля рассеяния производственной относительной погрешности сопротивления по следующей формуле:
(18)
(19)
Подставим вычисленные выше значения в данную формулу, получим:
Определим допустимое значение случайной составляющей поля рассеяния производственной относительной погрешности коэффициента формы, по следующей формуле:
(20)
Подставим значения и получим:
Определим расчетное значение коэффициента форм резистора:
(21)
Определим ширину резистивной пленки:
мм (22)
мм (23)
мм (24)
(25)
мм (26)
мм (27)
Определим сопротивление контактного перехода резистора:
Ом (28)
Ом (29)
Проверим следующее условие:
(30)
Определим длину резистора:
мм (31)
мм (32)
Теперь определим среднее значение коэффициента формы:
(33)
Определим среднее значение МRПР и половину поля рассеяния dRПР относительной производственной погрешности:
(34)
(35)
(36)
(37)
(38)
(39)
Определим граничные условия поля рассеяния относительной погрешности сопротивления резистора:
(40)
(41)
Определяем длину резистивной пленки и площадь резистора:
мм (42)
мм2 (43)
Определим коэффициент нагрузки резистора:
(44)
Подобно этому расчету рассчитываем остальные резисторы, а результаты заносим в таблицу №1.
Таблица №1
Резисторы | α | L,мм | b, мм | S, мм |
КН |
P, мВт |
R1 | 0,009 | 3,2 | 0,3 | 0,96 | 0,5208 | 10 |
R2, R3, R6, R7 | 0,009 | 3,8 | 0,3 | 1,14 | 0,5263 | 12 |
R4 | 0,014 | 2,7 | 0,7 | 1,89 | 0,8466 | 32 |
R5 | 0,017 | 1,6 | 1,2 | 1,92 | 0,7813 | 30 |
Расчёт резистора типа “квадрат”
Приведём конструкционный расчёт резистора типа “квадрат” R8:
Зададимся коэффициентом влияния a = 0.04 и вычислим коэффициенты влияния:
; ; ; (45)
Определим среднее значение и половины полей рассеяния относительной погрешности сопротивления, вызванной изменением температуры по следующим формулам:
; (46)
где - среднее значение температурного коэффициента сопротивления резистивной пленки.
, - верхняя и нижняя предельные температуры окружающей среды.
; (47)
; (48)
Таким образом, подставляя исходные данные в формулы (46) – (48) получаем следующее:
; ;
;
;
Определим среднее значение и половину поля рассевания относительной погрешности сопротивления, вызванное старением резистивного материала по формулам:
(49)
(50)
где - среднее значение коэффициента старения резистивной пленки сопротивления.
- половина поля рассеяния коэффициента старения сопротивления резистивной пленки.
; (51)
; (52)
Таким образом, получаем следующее:
(53)
(54)
(55)
(56)
Определим допустимое значение случайной составляющей поля рассеяния суммарной относительной погрешности сопротивления по следующей формуле:
(57)
(58)
где: , ,
Положив МRПР = 0, тогда:
(59)
(60)
Допустимое значение случайной составляющей поля рассеяния производственной относительной погрешности сопротивления по следующей формуле:
(61)
(62)
Подставим вычисленные выше значения в данную формулу, получим:
(63)
(64)
(65)
Определим допустимое значение случайной составляющей поля рассеяния производственной относительной погрешности коэффициента формы, по следующей формуле:
(66)
Подставим значения и получим:
(67)
Определим расчетное значение коэффициента форм резистора:
(68)
Определим ширину резистивной пленки:
мм (69)
мм (70)
мм (71)
(72)
мм (73)
мм (74)
Определим сопротивление контактного перехода резистора:
Ом (75)
Ом (76)
Проверим следующее условие:
(77)
Определим среднее значение коэффициента формы:
(78)
Определим среднее значение МRПР и половину поля рассеяния dRПР относительной производственной погрешности:
(79)
(80)
(81)
(82)
(83)
Определим граничные условия поля рассеяния относительной погрешности сопротивления резистора: