Методические указания по выполнению курсовой работы

Курсовая работа состоит из введения, трех основных разделов и заключения.

Во введении указывается назначение разрабатываемого устройства, и описываются возможности его применения. Обосновывается необходимость реализации устройства в виде гибридной интегральной микросхемы.

Первый раздел посвящен разработке структурной и принципиальной схемы устройства.

Этот раздел должен содержать:

- структурную схему, составленную на основе типовой схемы, приведенной, например, в [2];

- описание назначения всех устройств;

- распределение коэффициента передачи между входным узлом, первым каскадом, вторым каскадом и выходным узлом;

- распределение коэффициентов частотных искажений между узлами;

- выбор активных элементов усилителя на основе справочной литературы [5, 6 и др.];

- обоснованно выбранную в соответствии с заданием принципиальную схему устройства.

Второй раздел посвящен расчету элементов устройства. В этом разделе необходимо:

- рассчитать все элементы схемы, в соответствии с требованиями технического задания;

- рассчитать мощности, выделяемые на резисторах.

 Третий раздел посвящен разработке топологии ИМС для выбранной схемы и расчету АЧХ.

Разработка топологии включает в себя следующие этапы.

1. Расчет пленочных элементов, включающий операции:

- выбор материала для пленочных резисторов в соответствии с расчетами;

- выбор материала для пленочных конденсаторов в соответствии с расчетами;

- выбор материала для проводников и контактных площадок;

- определение метода напыления пленок;

- определение метода формирования конфигурации элементов;

- расчет размеров пленочных резисторов;

- расчет размеров пленочных конденсаторов.

На этом этапе необходимо определиться, какие элементы будут навесными, выбрать их номинал из стандартного ряда Е24.

2. Собственно разработка топологии, заключающаяся в:

- расчете площади, занимаемой всеми активными и пассивными элементами схемы;

- определении и выборе размеров и материала подложки;

- составлении топологического чертежа.

Второй этап предваряется расчетом АЧХ, в котором необходимо:

- рассчитать и построить АЧХ, выделив на графике значения относительного коэффициента усиления Y на нижней и верхней рабочей частоте;

- сделать проверку соответствия расчетных и заданных значений коэффициентов частотных искажений.

Топологический чертеж должен быть выполнен в масштабе 10:1 или 20:1.

В заключение необходимо сделать краткие выводы о проделанной работе. 

Общие рекомендации

Цифры исходного задания:

1. № варианта.

2. U_ПИТ напряжение питания, [В] – знак обуславливает тип транзистора (n-p-n или p-n-p для БТ и с p- или n-каналом для ПТ).

3. К_U коэффициент усиления по напряжению, [раз] – т.к. в основном усиливает первый каскад, то с малым усилением справится любой транзистор, а для реализации большого усиления необходимо выбирать транзистор, работающий с малыми токами и с высоким значением крутизны.

4. R_ВХ входное сопротивление, [МОм] – высокое входное сопротивление обеспечивают полевые транзисторы.

5. R_Н сопротивление нагрузки, [кОм] – на нагрузку работает выходной каскад. Легко реализовать устройство, работающее на высокоомную нагрузку, а при условии низкоомной нагрузки необходимо выбирать транзистор выходного каскада, работающий с большими токами. Для лучшего согласования с низкоомной нагрузкой необходимо выходной каскад строить на БТ.

6. U_Н номинальное напряжение, [В] – то напряжение, при котором допустимые искажения и другие качественные показатели остаются в норме.

7. f_Н – нижняя рабочая частота, [Гц].

8. f_В – верхняя рабочая частота, [кГц].

9. М_Н, М_В, [дБ] – коэффициенты частотных искажений на нижней и верхней частоте соответственно. На искажение характеристики в области нижних частот влияют разделительные емкости, включенные последовательно со входом и выходом транзисторов, а в области верхних частот – емкости, включенные параллельно входу и выходу транзисторов, емкости самих транзисторов, а также емкости нагрузки и монтажа.

10. Тип входа – несимметричный – источник сигнала имеет гальваническую связь с землей.

11. Тип выхода – несимметричный – нагрузка имеет гальваническую связь с землей. Тип выхода симметричный (парафазный, фазоинверсный или с разделенной нагрузкой) – в этом случае как бы две нагрузки – одна включена в цепь эмиттера, другая – в цепь коллектора.