МТУСИ_ЦОС_Лр№26-1. Лабораторная работа 1 Устройства функциональной электроники на Поверхностных акустических волнах Вар. З зуйков Михаил бсс2002

• Название: Лабораторная работа 1 Устройства функциональной электроники на Поверхностных акустических волнах Вар. З зуйков Михаил бсс2002
• Анкор: МТУСИ_ЦОС_Лр№26-1
• Дата: 17.10.2022
• Размер: 198.89 Kb.
• Имя файла: МТУСИ_ЦОС_Лр№26-1.docx
• Тип: Лабораторная работа; #738637

Лабораторная работа №1

Устройства функциональной электроники на

Поверхностных акустических волнах

Вар. З

Зуйков Михаил БСС2002

Цель работы:

1. Изучение влияния конструкторско-топологических параметров устройства на поверхностных акустических волнах (ПАВ) на его электрические характеристики:

а) выбор материала подложки;

б) выбор геометрии (топологии) тонкопленочных элементов частотно-избирательных фильтров и согласованных фильтров сложных сигналов.

2. Освоение методики проектирования пленочных элементов устройств на ПАВ при использовании технологии изготовления интегральных микросхем.

Исходные данные:

Табл.1

80	5,6	280	75

, где

Табл.2



Рассчитать частотно-избирательный фильтр с параметрами

𝑓₀= 80 МГц; ∆𝑓 = 5,6 МГц; 𝑅_𝑎 = 75 Ом.

1. Определяем относительную полосу пропускания

∆𝑓/𝑓₀ = (5,6/80) ∙ 100% = 7%.

2. Из табл. 2 находим, что оптимальным материалом является Ниобат лития со срезом Z и c направлением распространения – Y, имеющий 𝜗_ПАВ = 3,49 ∙ 10³ м/с, 𝑁₀=14, 𝑀₀ = 17.

3. Определим 𝜆_ПАВ :

𝜆_ПАВ = 𝜗_ПАВ / 𝑓₀*10^6 = 4,36 ∙ 10⁻⁵ = 43,6 мкм.

4. Период решетки:

𝑑_𝑝 = 𝜆_ПАВ / 2 = 21,8 мкм.

5. Ширина электродов:

𝑑_эл = 𝑑_𝑝 / 2 = 10,9 мкм.

6. Определим длину электродов:

𝐿₀ = 50𝑀₀𝜆_ПАВ / 𝑅_𝑎 = 494 мкм.

7. Количество пар электродов во входном ВШП:

𝑁₀′ = 𝑁₀/10 = 1.4 = 1.

8. Расстояние между входным и выходным ВШП:

𝐷 = 20𝜆_ПАВ = 872 мкм.

9. Ширина суммирующих шин:

𝑤 = 10𝜆_ПАВ = 436 мкм.

10. Переходное затухание в фильтре 𝜉 , которое должно бить компенсировано дополнительным усилением, находим из графика на рис. 1 для

∆𝑓 ′ / 𝑓 ′ = 1 / 𝑁₀′ = 71% ; 𝜉 = 26 дБ

Рис.1 - Зависимость вносимых потерь на средней частоте от ширины полосы для различных материалов подложки

Пример расчета согласованного фильтра ФМн СлС на ПАВ

Рассчитать СФ для ФНм СлС с 𝑁_э = 280;

То есть в СФ необходимо иметь 280 отводов электродов с теми же размерами, что и в п. 6.

Длительность элементарного импульса ФМн СлС:

𝑇_э = 1/∆𝑓 = 0,17 мкс.

2. Расстояние между отводами электродов согласованного фильтра:

𝑙₀ = 𝜗_ПАВ ∙ 𝑇_э = 0,6232 мм.

3. Общая длина всех отводов электродов ВШП:

𝑙_𝑁э = 𝑁_э ∙ 𝑙₀ = 175 мм.