6 Контрольні питання

1. Яке призначення сітки у тріоді?

2. Як буде змінюватись напруга запирання при збільшенні (зменшенні) анодної напруги?

3. Як зміниться положення анодних характеристик при збільшенні негативної напруги зміщення на сітці?

4. Зобразити схематично тріод і вказати напрям електричних полів і рух електронів при позитивній та негативній напрузі зміщення на керуючій сітці.

7 Зміст звіту

1. Найменування, мета роботи та обладнання

2. Схема дослідження

3. Результати дослідної частини: таблиці, анодні та анодно-сіткові ВАХ.

4. Основні параметри.

5. Висновки з аналізом отриманих результатів

6. Відповіді на контрольні питання

Література

Алексеев C. Н. Электровакуумные приборы. – Ульяновск: УлГТУ, 2003.–158 с.

Конспект лекцій

Лабораторна робота № 9 Дослідження тонкоплівкових резисторів

1 Мета роботи: вивчення особливостей тонкоплівкових резисторів (ТПР), дослідження температурної залежності опору та визначення основних параметрів

2 Обладнання: тонкоплівковий резистор, вольтметр термопарний

3 Основні теоретичні положення

Плівкова ІМС – це мікросхема, елементи та міжелементні з’єднання якої виконано за допомогою плівок необхідної форми з різними електрофізичними властивостями на поверхні діелектричної підкладки або діелектричної плівки.

Плівкові резистори зазвичай мають прямокутну або зигзагоподібну форму (рис.1).

Характеристикою плівкових резисторів є питомий опір квадрата поверхні, який залежить від товщини шару та матеріалу. Зазвичай він може бути від 10 до 300 Ом/. Номінали резисторів – від 10 до 100 МОм.

Опір ТПР R₀ наближено визначається за формулою:

де R – опір резистивного елемента;

R_К – опір контактів ТПР (опором контактів можна знехтувати);

ρ – питомий поверхневий опір резистивної плівки;

l, b – довжина і ширина резистора;

К_Ф= l / b – коефіцієнт форми резистора (кількість квадратів).

Для прямокутних резисторів К_ф=0,1...100. Для високоомних резисторів необхідні більші значення Кф. Підвищення К_ф можливе при зменшенні b і збільшенні l. Мінімальні значення b обмежені можливостями технології, обмеженнями до точності опору і потужністю розсіювання, а максимальні значення l – можливостями технології та габаритними розмірами резисторів.

Низькі значення К_ф в основному обмежуються технологічними допусками на мінімальні відстані між контактними площадками резисторів.

До параметрів тонкоплівкових резисторів також належать розкид номіналів δ та температурний коефіцієнт опору ТКR. Для зменшення розкиду параметрів виконують додаткову підгонку параметрів резисторів після їх виготовлення.

Тонкоплівкова технологія забезпечує високу прецизійність та стабільність параметрів резисторів.

Плівкові елементи не потребують ізоляції, так як виконуються на діелектричній підкладці.

Температурний коефіцієнт опору ТKR плівкового резистора визначається нестабільністю питомого поверхневого опору.

К_ф із зміною температури практично не змінюється, тому що резистивний шар жорстко зчеплений з підкладкою. Тому ТКR плівкового резистора приблизно дорівнює температурному коефіцієнту питомого поверхневого опору, що залежить від матеріала і товщини плівки, а також від умов її формування.

Відносна зміна опору плівкового при зміні його температури на ΔT складає:

.

а) б)

Рисунок 1 – Плівкові резистори полоскової (а) та зигзагоподібної (б) конфігурації

В якості резистивних матеріалів ТПР використовують чисті метали (хром, тантал) і сплави з високим електричним опором (ніхром), а також спеціальні матеріали - кермети, які складаються із часток метала і діелектрика (наприклад,Cr і SiO). На основі керметів отримують високоомні резистори, що характеризуються високою стабільністю з питомим опором від сотень до десятків тисяч Ом на квадрат.

Але властивості керметних плівок сильно залежать від технологічних факторів і мають більший TKR.

Крім того, використовуються металосиліцидні сплави системи Cr—Si, леговані невеликими домішками заліза, нікеля, кобальта, вольфрама (РС-3001, РС-3710, РС-5404К, МЛТ-3М, РС-5405Н). При порівняно малому TKR і високій стабільності відтворення питомих поверхневих опорів діапазон номіналів сплавів PC досить широкий: 0,5…50 кОм/. Найбільш часто використовують сплави РС-3001, РС-3710 (37,9% Cr, 9,4% Ni, 52,7% Si), МЛТ-3М (43,6% Si, 17,6% Cr, 14,1% Fe, 24,7% W).

Характеристики основних матеріалів наведені в таблиці 1.

Матеріал	Хром	Тантал	Ніхром	МЛТ-3М	РС-3001	Кермет К50С
ρ0 , Ом/	10…500	10…100	50…300	200…500	800…3 000	1 000…10 000
ТКR, 10^-6∙1/град	60	- 200	±100	± 200	- 40	-500…+300

Таблиця 1