- •Федеральное агентство по образованию и науке Российской Федерации
- •Лабораторная работа №1 Изучение технологии изготовления и основных параметров резисторов Цель работы:
- •Теоретические сведения.
- •Общие сведения о резисторах постоянного сопротивления Основные параметры резисторов постоянного сопротивления
- •Непроволочные резисторы
- •Проволочные резисторы
- •Основные сведения о технологиях изготовления постоянных резисторов
- •Резисторы переменного сопротивления
- •Основные параметры резисторов
- •Переменные регулировочные резисторы
- •Переменные подстроечные резисторы
- •Основные сведения о технологии изготовления переменных композиционных резисторов
- •Специальные резисторы Полупроводниковые терморезисторы
- •Основные параметры и характеристики
- •Технология изготовления терморезисторов
- •Полупроводниковые варисторы
- •Основные параметры и характеристики
- •Технология изготовления варисторов
- •Полупроводниковые фоторезисторы
- •Основные параметры фоторезисторов
- •Технология изготовления фоторезисторов
- •Домашнее задание
- •Лабораторное задание
- •Измерительные приборы, оснастка, образцы
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Приложение 1 Цветовая маркировка миниатюрных резисторов постоянного сопротивления
- •Маркировка буквенно-цифровая
- •Маркировка переменных резисторов
- •Система обозначений
- •Маркировка специальных резисторов Маркировка термисторов
- •Система обозначений термисторов
- •Система обозначений варисторов
- •Лабораторная работа № 2 Изучение конструкции и технологии изготовления дискретных конденсаторов и оценка их электрических параметров.
- •Теоретические сведения
- •Классификация конденсаторов
- •Конденсаторы с органическим диэлектриком
- •Конденсаторы с неорганическим диэлектриком
- •Конденсаторы с оксидным диэлектриком
- •Конденсаторы с газообразным диэлектриком
- •Конструкции конденсаторов
- •Система условных обозначений и маркировка конденсаторов
- •Технология изготовления керамических конденсаторов Получение керамического шликера
- •Технология приготовления шликера
- •Технология литья пленки
- •Керамические материалы
- •Технология изготовления танталовых чип-конденсаторов
- •Домашнее задание
- •Лабораторное задание
- •100.(Сизм – Сном )/Сном.
- •Технологическое оборудование, оснастка, измерительные приборы и материалы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Основные параметры ки
- •Конструкции и технологии изготовления ки
- •Классификация магнитных материалов. Ферриты
- •Порядок расчета
- •Пример расчета
- •Домашнее задание
- •Лабораторное задание
- •Технологическое оборудование, оснастка, измерительные приборы и материалы
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Соединители и прочие коммутационные устройства
- •Электрические соединители. Классификация электрических соединений по их применению включает:
- •Токосъем – или
- •Соединение –
- •Основные параметры соединителей
- •У электростатического реле (рис 6,г) принцип действия основан на использовании кулоновских сил, которые обеспечивают притяжение подвижного электрода с мембраной к неподвижному.
- •Электронные реле (рис.6,д) представляют собой обычный электронный ключ, например на транзисторах (на биполярных, либо на кмоп или моп структурах и др.) (рис.7).
- •Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и прочие дискретные пассивные и активные эрк.
- •Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и прочие дискретные пассивные и активные эрк.
- •Общие сведения о корпусах дискретных полупроводниковых приборов
- •Общие сведения об устройствах индикации
- •Корпуса интегральных схем
- •Понятие о фильтрах и линиях задержки
- •Общие представления о резонаторах
- •Понятие о криоэлектронных приборах
- •Домашнее задание
- •Лабораторное задание
- •Инструменты приспособления и макетные образцы
- •Порядок выполнения работы
- •Результаты изучения компонентов в составе ячейки эвс
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №5 Изучение технологии изготовления жидкокристаллических индикаторов
- •Теоретические сведения
- •Общие сведения о жидких кристаллах и их свойствах
- •Принцип работы жки
- •Особенности конструкции жки и технология её изготовления
- •Сравнительные характеристики разных типов индикаторов
- •Домашнее задание
- •Лабораторное задание
- •Макетные образцы
- •Порядок выполнения работы.
- •Требования к отчёту
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Приложение 1 Индикаторы на светоизлучающих диодах
- •Физические основы работы сид
- •Приложение 2 Индикаторы на электронно-лучевых трубках
- •Газоразрядные индикаторы
- •Вакуумные люминесцентные индикаторы
- •Приложение 5 Электролюминесцентные индикаторы
- •Накальные индикаторы
- •Электрохромные индикаторы
- •Электрофорезные индикаторы
- •Приложение 9 Электромеханические индикаторы
- •Лабораторная работа № 6
- •Линии передачи
- •Подложки и проводники мпл
- •Элементы, узлы и устройства
- •Фильтры
- •Генератор свч колебаний на лавинно-пролетном диоде (глпд)
- •Малошумящий усилитель (мшу)
- •Технология свч гис
- •Технология изготовления свч гис и мсб
- •Технологический маршрут изготовления свч гис и мсб
- •Аппаратура
- •Лабораторное задание
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Технологические среды и материалы для изготовления кристаллодержателя на гибком носителе (гн).
- •Анализ способов и методов сборки и монтажа кристаллодержателя на гн и выбор наиболее целесообразного.
- •Последовательность в изготовлении кристаллодержателя на гибком носителе.
- •Структура полиимидных носителей.
- •Конструкционные материалы.
- •Конструкции ленточных носителей
- •Полиимидный носитель с алюминиевыми выводами
- •Домашнее задание.
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Приготовление керамического шликера Состав керамического шликера
- •Минеральная составляющая
- •Растворители
- •Пластификаторы
- •Поверхностно-активное вещество (пав)
- •Этапы технологии приготовления шликер
- •Технология литья пленки
- •Изготовление заготовок слоев
- •Металлизация слоев
- •Изготовление основания кристаллодержателя
- •Герметизация корпусов
- •Материалы для производства керамических кристаллодержателей
- •Пасты для изготовления керамических кристаллодержателей
- •Требования к проводниковым пастам
- •Определение реологических требований к пасте
- •Реологические свойства пасты
- •Вязкость
- •Поверхностное натяжение
- •Исследования методов нанесения паст
- •Домашнее задание
- •Лабораторное задание
- •Материалы для выполнения лабораторной работы.
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету.
- •Контрольные вопросы.
- •Литература
- •Содержание
Конструкции и технологии изготовления ки
Объемные КИ бывают однослойные и многослойные, цилиндрические и тороидальные. Для контурных катушек чаще всего используют цилиндрические однослойные КИ, обладающие простой конструкцией и высокими параметрами.
Существует две основные конструкции однослойных цилиндрических катушек: сплошная и с шаговой намоткой. Намотка с шагом дает меньшую величину индуктивности, но зато собственная емкость таких катушек меньше, а добротность больше.
Однослойные катушки индуктивности применяют в диапазоне частот единицы – десятки – сотни мегагерц. Они могут быть намотаны на гладкие каркасы из пластмассы и керамики. Иногда применяют бескаркасные катушки из толстого провода. Для стабильных катушек используют каркасы с нарезкой, куда укладываются витки провода. Провод высокочастотных катушек часто серебрят для уменьшения высокочастотных потерь. Индуктивность однослойных КИ составляет от 0,1 до 200 мкГн. Добротность сплошных катушек 50 – 250, катушек с шагом – до 400. Собственная емкость – 0,5 – 5 пФ для катушек с шагом – 0,3 пФ.
Малая индуктивность однослойных КИ ограничивает их применение на низких частотах.
Если требуется получить индуктивность больше 100 мкГн, то необходимо переходить к многослойным катушкам. Существует несколько видов многослойных намоток (рис. 1). Простые намотки (рядовая и “внавал”) характеризуются большим значением собственной емкости (20 – 50 пФ) и низкой добротностью (20 - 30), поэтому применяются в основном для дросселей и в корректирующих цепях.
Рис. 1. Разновидности многослоиных катушек индуктивности: а – рядовая; б - “внавал”;
в – пиромидальная; г – секционная; д – универсальная.
Пирамидальная намотка обладает меньшей собственной емкостью (10 –20 пФ) благодаря тому, что в ней рядом находятся только витки с близкими номерами. На практике чаще всего применяется рядовая секционированная намотка (рис. 1, г), у которой при числе секций 3 – 5 сравнительно высокая добротность (до 150) и небольшая собственная емкость (5 –10 пФ). Еще лучшие характеристики у универсальной намотки (рис. 1, д), при которой витки располагаются не параллельно один другому, а идут попеременно от одного края катушки до другого, пересекаясь под некоторым углом. Такое расположение еще больше снижает собственную емкость и обеспечивает жесткость без специальных каркасов. Собственная емкость и добротность многослойных катушек практически не поддаются расчету. Индуктивность многослойных катушек без сердечников может быть от 10 до 1000 мкГн.
К объемным КИ относятся также тороидальные катушки, наматываемые на каркасах или сердечниках в виде тора или кольца (рис. 2.). Чаще всего такие КИ наматывают на магнитные сердечники, чтобы получить большие значения индуктивности благодаря тому, что магнитный поток полностью замыкается по сердечнику. Недостатком их является сложность подстройки, поэтому такие катушки чаще всего используют в качестве дросселей и трансформаторов, но не контурных КИ.
Рис. 2. Общий вид (а) и поперечное сечение (б) тороидальной катушки на магнитном сердечнике.
Катушки индуктивности длинных и средних волн выполняют на каркасах из пресс-порошков и термопластичных пластмасс. Выбор материала практически не влияет на их электрические параметры и определяется в основном степенью технологичности производства. Каркасы бывают по форме гладкие, трубчатые, с фланцами и секционированные, а обмотки, как правило, многослойные. При обмотке “внавал” используют каркасы с фланцами. Наибольшее применение находит обмотка универсального типа, обеспечивающая высокую жесткость конструкции и не требующая дополнительных фланцев. В качестве проводов для катушек ДВ- и СВ-диапазонов используют одножильные провода ПЭЛШО, ПЭЛШД, ПЭБО и ПЭБД, а также ПЭЛ и ПЭТ. Для увеличения добротности часто применяют многожильные провода ЛЭШО с волокнистой шелковой изоляцией.
Конструкции некоторых катушек ДВ- и СВ-диапазонов показаны на рис. 3, а — в. Для крепления выводов обмотки в каркасы запрессовывают штыри 4 (лепестки), вокруг которых предварительно обматывают, а затем запаивают провод. Каркасы 1 с обмотками 3 крепят к шасси винтами или, если есть экран, обжимают его по контуру либо прижимают в местах
Рис. 3. Катушка ДВ в чашеобразном ферритовом каркасе-сердечнике СБ и корпусе из полиэтилена (а), катушка СВ с многослойной обмоткой «внавал» на пластмассовом гладком каркасе с цилиндрическим сердечником типа СЦШ (б), катушка ДВ типа «универсаль» на пластмассовом гладком каркасе с резьбовым цилиндрическим сердечником СЦР (в): 1 — каркас, 2 — сердечник, 3 — обмотка, 4 — штырь, 5 — корпус
выступов фланцев. Крепление катушек в этих случаях осуществляют шпильками, развальцованными в стенках экрана. Для сердечников 2 типа СЦР (цилиндрические резьбовые) в трубке пластмассового каркаса делают внутреннюю резьбу, а для сердечников СЦШ (цилиндрические на шпильках) она предусмотрена в верхнем торце экрана. В катушках ДВ- и СВ-диапазонов используют сердечники из альсифера (9.5% Si, 5.6% Al, остальное – Fe), карбонильного железа, феррита и магнетита. Первые два обладают большой стабильностью и мало склонны к старению.
Катушки индуктивности коротких и ультракоротких волн, применяемые в контурах метрового диапазона, должны иметь индуктивность порядка единиц микрогенри, добротность порядка 50 – 100, собственную емкость 1 – 2 пФ и точность десятые доли процента. Это означает, что число витков у них не должно превышать одного-двух десятков, диаметр каркаса 10 – 20 мм, а материал, из которого он изготовлен, должен обладать малым ε.
Каркасы изготовляют из высокочастотных диэлектриков: керамики группы IV-в, полиэтилена, полистирола. В тех случаях, когда не требуется высокая добротность, используют каркасы из пресс-порошков (К21-22, АГ-4). Каркасы могут быть гладкими трубчатыми, нарезными и ребристыми. Ребристые каркасы снижают собственную емкость катушек до 0,5 пФ, а нарезные увеличивают стабильность катушек с шагом (холодная плотная намотка в канавку или горячая намотка, осажденная в пазы обмотка).
Рис. 4. Сплошная катушка KB на гладком трубчатом каркасе (а), катушки УКВ с осажденной обмоткой на нарезном каркасе (б) и бескаркасная (в): 1 — каркас, 2 — обмотка, 3 — элемент крепления к шасси
Катушки связи применяют для индуктивной связи между отдельными цепями и каскадами. Такая связь позволяет разделить по постоянному току сеточные и анодные цепи, цепи базы и коллектора и др. К катушкам связи не предъявляют жестких требований по добротности и точности и поэтому выполняют их из тонких проводов в виде двух обмоток и возможно меньших габаритов. Основными параметрами катушек связи являются индуктивность и коэффициент индуктивной связи.
Определить коэффициент связи в общем случае довольно трудно, поэтому чаще всего его ориентировочно оценивают в зависимости от расположения обмоток (рис. 5, а – г).
Вариометр – это катушка, в которой предусмотрена возможность изменения индуктивности в процессе эксплуатации для перестройки частоты контуров. Принцип действия вариометра основан на изменении коэффициента связи между двумя катушками при их вращении или поступательном движении.
Рис. 6. Вариометр
с вращающимся сердечником:
1 — ротор, 2 —
статор
Рис. 5. Катушки связи с обмотками:
а – двумя однослойными (k = 0,9);
б – однослойной и многослойной (k = 0,5);
в – однослойной (раздвоенной) и многослойной
(k = 0,7);
г – двумя многослойными (k = 0,8)
Первый случай характерен для передающих устройств диапазона СВЧ. В зависимости от совпадения или противоположного направления магнитных полей роторной и статорной катушек (рис. 6), соединенных последовательно, их общая индуктивность будет максимальна либо минимальна:
Lmax=L1+L2+2M,
Lmin=L1+L2-2M,
где L1и L2- индуктивности статора и ротора, Гн.
Коэффициент перекрытия частоты вариометра в зависимости от индуктивности k = Lmax/Lmin.
Для подобных конструкций k = 4 – 5.
Рис. 7. Вариометр с поступательным движением сердечника:
1 – сердечник, 2 – брусок-основание
Во втором случае (рис. 7) для изменения индуктивности катушек в отверстия ферритового бруска-основания 2 вводят П-образный ферритовый сердечник 1. Коэффициент перекрытия при μ = 1000 может быть более 100.
Дроссель высокой частоты — это катушка индуктивности, включаемая в цепь тока высокой частоты для увеличения ее сопротивления. При этом значение постоянного тока или тока низкой частоты не изменяется. Дроссели применяют в цепях фильтрации питания усилителей высокой частоты.