Одной из актуальных задач при проектировании гибридных интегральных схем (ГИС) является построение адаптоаттенюаторов - пленочных поглощающих элементов, обеспечивающих широкий диапазон ослаблений с заданными значениями входного и выходного сопротивлений. Известные варианты адаптоаттенюаторов на основе однородной и кусочно-однородной резистивной пленки обеспечивают коэффициент трансформации сопротивлений не более 3 и 10-12 соответственно. В работе предложены перспективные топологии адаптоаттенюаторов для ГИС с близким к оптимальному профилем входного и выходного контактов. Показано, что данные топологии позволяют не только получать широкий диапазон коэффициентов трансформации (более 100), но и в 10-30 раз уменьшать максимальные значения градиента потенциала и плотности мощности. При расчете прямоугольной топологии использован аппарат теории функций комплексного переменного. Моделирование оптимизированной топологии адаптоаттенюаторов для ГИС проведено методом конечных элементов, реализованным в программном комплексе Elcut. Приведены расчетные соотношения и графики, показывающие взаимосвязь ослабления, коэффициента трансформации, выигрыша в градиенте потенциала и плотности мощности в зависимости от соотношения размеров пленочного элемента и удельных сопротивлений используемых резистивных пленок. Рассмотрены особенности подгонки адаптоаттенюаторов. Полученные результаты важны для работы пленочного элемента адаптоаттенюаторов для ГИС в импульсном режиме.
Садков Виктор Дмитриевич
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, г. Нижний Новгород, Россия
1. Белов Л. Аттенюаторы СВЧ-сигналов // Электроника: наука, технология, бизнес. 2006. № 2 (68). С. 32–39.
2. Кочемасов В., Белов Л. Фиксированные аттенюаторы ‒ производители и характе-ристики. Ч. 1 // Электроника: наука, технология, бизнес. 2017. № 6 (166). С. 108‒116. DOI: https://doi.org/10.22184/1992-4178.2017.166.6.108.116
3. Кочемасов В., Белов Л. Фиксированные аттенюаторы ‒ производители и характе-ристики. Ч. 2 // Электроника: наука, технология, бизнес. 2017. № 7 (168). С. 90‒94. DOI: https://doi.org/10.22184/1992-4178.2017.168.7.90.94
4. Чижиков С.В. Анализ тенденций развития чип-резистивных СВЧ-аттенюаторов // Успехи современной радиоэлектроники. 2017. № 8. С. 31‒35.
5. Садков В.Д. Тонкопленочные звенья затухания с трансформацией сопротивлений // Изв. вузов СССР. Радиоэлектроника. 1978. Т. 21. № 7. С. 120–122.
6. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Методы теории функций комплексного переменно-го. 4-е изд., испр. М.: Наука, 1973. 736 с.
7. Ямпурин Н.П., Широков Л.В., Садков В.Д., Потехин В.А. Современные проблемы радиоэлектроники с позиций теории конформных отображений. Арзамас: Арзамасский филиал ННГУ, 2014. 209 с.
8. Мартюшов К.И., Зайцев Ю.В., Тихонов А.И. Методы расчета резисторов. М.: Энергия, 1971. 208 с.
9. Крылов В.И. Приближенное вычисление интегралов. М.: Наука, 1967. 500 с.
10. Татур Т.А. Основы теории электрических цепей: справочное пособие. М.: Высшая школа, 1980. 271 с.
11. Пилькевич А.В., Фомина К.С., Садков В.Д. Оптимизация топологии пленочных поглощающих элементов ВЧ и СВЧ аттенюаторов // Проектирование и технология элек-тронных средств. 2020. № 1. С. 8‒12.
12. Садков В.Д., Уткин В.Н. Оптимальный профиль входных контактов аттенюатор-ной пластины на основе распределенных резистивных структур // Изв. вузов. Радиоэлек-троника. 2008. Т. 51. № 12. С. 65‒68.
13. О компании ООО «Тор» // ELCUT: [Электронный ресурс]. URL: http://elcut.ru/tor/ (дата обращения: 18.05.2021).
14. Седаков А.Ю., Смолин В.К. Тонкопленочные элементы в микроэлектронике: ос-новы проектирования и изготовления. М.: Радиотехника, 2011. 168 с.
15. Лугин А.Н. Конструкторско-технологические основы проектирования тонкопле-ночных прецизионных резисторов. Пенза: Информ.-изд. центр ПензГУ, 2008. 288 с.
16. Садков В.Д., Фомина К.С. Поглощающие элементы для реализации широкого диапазона ослаблений // Нано- и микросистемная техника. 2017. Т. 19. № 4. С. 238‒243. DOI: https://doi.org/10.17587/ nmst19.238-243
17. Садков В.Д., Фомина К.С., Пилькевич А.В. Поглощающие элементы на основе однородной резистивной пленки для реализации широкого диапазона ослаблений мощно-сти радиосигналов // Изв. вузов. Электроника. 2018. Т. 23. № 5. С. 477‒485. DOI: https://doi.org/10.24151/1561-5405-2018-23-5-477-485