Катушки индуктивности для гибридных интегральных схем

Основным требованием, предъявляемым к катушкам индуктивности для гибридных интегральных схем, является планарность их конструкции.

В гибридных микросхемах могут использоваться миниатюрные катушки индуктивности с сердечниками из ферритов. Их добротность порядка 50, они по габаритам должны быть совместимы с корпусами гибридных микросхем до 10 мм и меньше.

Индуктивность тороидальной катушки с магнитным сердечником прямоугольного сечения

L= 4,6 ·μ_сan² ·10^-4lg[(D_ср+b)/(D_cp-b)],

где n – число витков;

a и b – высота и ширина сечения сердечника, мм;

D_ср – средний диаметр сердечника, мм.

Тонкопленочные катушки индуктивности имеют ограниченный частотный диапазон (10-100 МГц).

Поэтому тонкопленочные катушки обычно имеют на площади 1 см² число витков не более 10 и выполняются в виде круглой или квадратной спирали (рисунок 7а,б). Индуктивность таких катушек определяют по формулам:

L= 24,75 D_cpN ^5/3 lgD_ср·10^-3/t

L= 55,5 N ^5/3 lg8a·10^-3/t'

где D_ср = (D_н +D_в)/2 – средний диаметр спирали, см;

a= (A_н +A_в)/2 – средняя длина стороны квадрата, см;

t = (D_н +D_в)/2 и t'= (A_н +A_в)/2 – радиальная ширина намотки, см.

Тонкопленочные катушки обладают низкой добротностью (Q = 20 ÷ 30) и поэтому используются только в тех случаях, когда другие варианты технически невозможны.

Рисунок 7а,б – Тонкопленочные катушки индуктивности:

a – круглая;

б – квадратная;