5.4: Componentes de montaje en superficie
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La mayor parte del esfuerzo de diseño de RF y microondas se destina al desarrollo de módulos e interconexión de módulos en placas de circuito. Con estos, el tipo de componente más común a usar es el montaje en superficie. La Figura 5.3.3 (a) muestra un elemento de dos terminales, como una resistencia o condensador, en forma de un componente de montaje en superficie. La Figura 5.3.3 (b y c) muestra el uso de componentes de montaje en superficie en una placa de circuito de microondas.
| Designación | Tamaño (pulgada x pulgada) | Designación métrica | Tamaño (mm x mm) |
|---|---|---|---|
| \(01005\) | \(0.016 \times 0.0079\) | \(0402\) | \(0.4\times 0.2\) |
| \(0201\) | \(0.024 \times 0.012\) | \(0603\) | \(0.6\times 0.3\) |
| \(0402\) | \(0.039 \times 0.020\) | \(1005\) | \(1.0\times 0.5\) |
| \(0603\) | \(0.063 \times 0.031\) | \(1608\) | \(1.6\times 0.8\) |
| \(0805\) | \(0.079 \times 0.049\) | \(2012\) | \(2.0\times 1.25\) |
| \(1008\) | \(0.098 \times 0.079\) | \(2520\) | \(2.5\times 2.0\) |
| \(1206\) | \(0.13 \times 0.063\) | \(3216\) | \(3.2\times 1.6\) |
| \(1210\) | \(0.13 \times 0.098\) | \(3225\) | \(3.2\times 2.5\) |
| \(1806\) | \(0.18 \times 0.063\) | \(4516\) | \(4.5\times 1.6\) |
| \(1812\) | \(0.18 \times 0.13\) | \(4532\) | \(4.5\times 3.2\) |
| \(2010\) | \(0.20 \times 0.098\) | \(5025\) | \(5.0\times 2.5\) |
| \(2512\) | \(0.25 \times 0.13\) | \(6432\) | \(6.4\times 3.2\) |
| \(2920\) | \(0.29 \times 0.20\) | \(-\) | \(7.4\times 5.1\) |
Tabla\(\PageIndex{1}\): Tamaños y designación de componentes de montaje en superficie de dos terminales. Tenga en cuenta que la designación de un componente de montaje en superficie se refiere (aproximadamente) a sus dimensiones en centésimas de pulgada.
| \(L_{\text{nom}}\) \((\text{nH})\) |
\(900\text{ MHz}\) | \(1.7\text{ GHz}\) | SRF \((\text{GHz})\) |
\(R_{\text{DC}}\) \((\Omega)\) |
\(I_{\text{max}}\) \((\text{mA})\) |
||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(L\:(\text{nH})\) | Q | \(L\:(\text{nH})\) | Q | ||||
| \ (L_ {\ text {nom}}\)\((\text{nH})\) “>\(1.0\) | \ (900\ texto {MHz}\)\(L\:(\text{nH})\) “>\(0.98\) | \ (900\ texto {MHz}\) Q">\(39\) | \ (1.7\ texto {GHz}\)\(L\:(\text{nH})\) “>\(0.99\) | \ (1.7\ texto {GHz}\) Q">\(58\) | \ ((\ text {GHz})\) ">\(16.0\) | \ (R_ {\ texto {DC}}\)\((\Omega)\) “>\(0.045\) | \ (I_ {\ text {max}}\)\((\text{mA})\) “>\(1600\) |
| \ (L_ {\ text {nom}}\)\((\text{nH})\) “>\(2.0\) | \ (900\ texto {MHz}\)\(L\:(\text{nH})\) “>\(1.98\) | \ (900\ texto {MHz}\) Q">\(46\) | \ (1.7\ texto {GHz}\)\(L\:(\text{nH})\) “>\(1.98\) | \ (1.7\ texto {GHz}\) Q">\(70\) | \ ((\ text {GHz})\) ">\(12.0\) | \ (R_ {\ texto {DC}}\)\((\Omega)\) “>\(0.034\) | \ (I_ {\ text {max}}\)\((\text{mA})\) “>\(1900\) |
| \ (L_ {\ text {nom}}\)\((\text{nH})\) “>\(5.1\) | \ (900\ texto {MHz}\)\(L\:(\text{nH})\) “>\(5.12\) | \ (900\ texto {MHz}\) Q">\(68\) | \ (1.7\ texto {GHz}\)\(L\:(\text{nH})\) “>\(5.18\) | \ (1.7\ texto {GHz}\) Q">\(93\) | \ ((\ text {GHz})\) ">\(5.50\) | \ (R_ {\ texto {DC}}\)\((\Omega)\) “>\(0.050\) | \ (I_ {\ text {max}}\)\((\text{mA})\) “>\(1400\) |
| \ (L_ {\ text {nom}}\)\((\text{nH})\) “>\(10\) | \ (900\ texto {MHz}\)\(L\:(\text{nH})\) “>\(10.0\) | \ (900\ texto {MHz}\) Q">\(67\) | \ (1.7\ texto {GHz}\)\(L\:(\text{nH})\) “>\(10.4\) | \ (1.7\ texto {GHz}\) Q">\(85\) | \ ((\ text {GHz})\) ">\(3.95\) | \ (R_ {\ texto {DC}}\)\((\Omega)\) “>\(0.092\) | \ (I_ {\ text {max}}\)\((\text{mA})\) “>\(1100\) |
| \ (L_ {\ text {nom}}\)\((\text{nH})\) “>\(20\) | \ (900\ texto {MHz}\)\(L\:(\text{nH})\) “>\(20.2\) | \ (900\ texto {MHz}\) Q">\(67\) | \ (1.7\ texto {GHz}\)\(L\:(\text{nH})\) “>\(21.6\) | \ (1.7\ texto {GHz}\) Q">\(80\) | \ ((\ text {GHz})\) ">\(2.90\) | \ (R_ {\ texto {DC}}\)\((\Omega)\) “>\(0.175\) | \ (I_ {\ text {max}}\)\((\text{mA})\) “>\(760\) |
| \ (L_ {\ text {nom}}\)\((\text{nH})\) “>\(56\) | \ (900\ texto {MHz}\)\(L\:(\text{nH})\) “>\(59.4\) | \ (900\ texto {MHz}\) Q">\(54\) | \ (1.7\ texto {GHz}\)\(L\:(\text{nH})\) “>\(75.4\) | \ (1.7\ texto {GHz}\) Q">\(48\) | \ ((\ text {GHz})\) ">\(1.75\) | \ (R_ {\ texto {DC}}\)\((\Omega)\) “>\(0.700\) | \ (I_ {\ text {max}}\)\((\text{mA})\) “>\(420\) |
Cuadro\(\PageIndex{2}\): Parámetros de los inductores en la Figura 5.5.1 (a). \(L_{\text{nom}}\)es la inductancia nominal, SRF es la frecuencia de autorresonancia,\(R_{\text{DC}}\) es la resistencia en serie del inductor y\(I_{\text{max}}\) es la corriente RMS máxima soportada.
Una resistencia o condensador de montaje en superficie de dos terminales se denomina comúnmente resistencia de chip o condensador de chip. Estos pueden ser muy pequeños, y cuanto más pequeño es el componente, a menudo mayor es la frecuencia de operación debido a la capacitancia o inductancia parásita reducida. Los tamaños comunes de los componentes de chip de dos terminales se enumeran en la Tabla\(\PageIndex{1}\). Con una resistencia de chip o condensador de chip, la inductancia parásita determina la frecuencia máxima de operación con la frecuencia autorresonante, en el caso de un condensador de chip, siendo cuando la capacitancia resuena con la inductancia parásita. La frecuencia máxima utilizable está por debajo de la frecuencia autorresonante.
La Figura 5.5.1 (a) muestra un inductor en un paquete de montaje en superficie y los detalles se muestran en la Figura 5-7 (b). Este inductor está enrollado en un formador dieléctrico, lo que, desafortunadamente, aumenta la capacitancia parásita del inductor. La resonancia de esta capacitancia con la inductancia establece la frecuencia autorresonante (SRF) del inductor. El inductor es utilizable como inductor a una frecuencia retrocedida de la SRF. La capacitancia parásita se reduce si el inductor tiene un núcleo de aire, como para los inductores mostrados en la Figura 5.5.1 (c), con detalles mostrados en la Figura 5.5.1 (d). El aire permite mejorar el rendimiento del inductor si el tamaño sigue siendo el mismo o si el inductor es menor para un rendimiento comparable. El rendimiento de los dos tipos de inductores se enumera en las Tablas\(\PageIndex{2}\) y 5.5.1.