Feidhmíocht agus cur i bhfeidhm friotóirí ardchruinnithe

Mar thoradh ar fhorbairt agus ar úsáid teicneolaíochtaí nua i dtionscal an fhriotóra tá laghdú géar ar mhéid na bhfriotóirí. Tá éilimh nua sa mhargadh tar éis monaróirí comhpháirteanna leictreonacha a thiomáint chun táirgí a fhorbairt le feidhmíocht agus cobhsaíocht níos fearr. De réir mar a éiríonn úsáid cineálacha éagsúla friotóirí beachtais níos forleithne, tá feidhmíocht na bhfriotóirí beachta tar éis éirí níos tábhachtaí. I measc na bpríomhpharaiméadair a bhaineann le friotóirí beachta tá comhéifeacht teochta (TCR), comhéifeacht cumhachta (PCR), cobhsaíocht fhadtéarmach, cumas frith-statach (ESD), fórsa leictreamaíoch teirmeach (EMF), torann, etc.
Baintear feabhas ar fheidhmíocht fhoriomlán an chórais trí gach comhpháirt leictreonach nó fochóras. Cinntear an fheidhmíocht fhoriomlán ag an nasc is laige sa chóras ciorcaid. Tugann gach comhpháirt roinnt teorainneacha feidhmíochta leis an gcóras ciorcaid foriomlán. Go háirithe, ró-ualach gearrthéarmach, cobhsaíocht fhadtéarmach, freagairt minicíochta, agus torann. Sa tionscal friotóra scoite, tá ceithre theicneolaíocht friotóra coitianta, friotóirí sreinge, friotóirí scannán tiubh, friotóirí scannán tanaí, agus friotóirí scragall, ag soláthar réitigh do chustaiméirí le riachtanais éagsúla feidhmíochta agus buiséid éagsúla.
Tugann Tábla 1 achoimre ghearr ar na buntáistí agus na míbhuntáistí a bhaineann le teicneolaíochtaí friotóra éagsúla, éifeachtaí teirmeacha, strus meicniúil, agus tréithe leictreacha.
Is cúis le strus, bíodh sé meicniúil nó teirmeach, athruithe ar airíonna leictreacha na bhfriotóirí. Má athraíonn an friotóir cruth, fad, cumraíocht, nó struchtúr móilíneach mar gheall ar strus, athróidh airíonna leictreacha an fhriotóra freisin.
Nuair a shreabhann an sruth tríd an eilimint friotóra, cruthaíonn sé féin-théamh, agus cuireann athruithe teochta leis an ábhar a leathnú nó a chonradh go meicniúil. Tá an cumas ag an ngné friotóra idéalach na feiniméin seo a chothromú go huathoibríoch. Is féidir leis an gcóras feabhsaithe cobhsaíochta sláine airíonna fisiceacha an eilimint friotóra a choinneáil tríd an bpróiseas monaraíochta agus deireadh a chur leis an ngá le féin-théamh agus strus a chúiteamh le linn úsáid an fhriotóra.
Déanfaimid comparáid idir saintréithe na dteicneolaíochtaí friotóra éagsúla agus déanfaimid plé ar úsáid gach cineál friotóra i gciorcaid bheachtais.
Friotóirí scragall
Tá cóimhiotail friotóra scragall speisialta (nicil/cróimiam agus breiseáin) nasctha le maitrís ceirmeach speisialta le frithsheasmhacht rialaithe chun cothromaíocht a fháil idir na strusanna de bharr teas agus strus meicniúil. Is é an patrún cosán friotóra ná léasair atá eitseáilte isteach sa chóimhiotal friotóra scragall. Comhcheanglaíonn an próiseas seo na tréithe tábhachtacha a bhaineann le sruth íseal teochta, cobhsaíocht fhadtéarmach, neamh-ionduchtach, neamhíogair do leictreachas statach, toilleas íseal, cobhsaíocht theirmeach thapa, agus torann íseal i dteicneolaíocht friotóra aonair.
Tugann na gnéithe seo cobhsaíocht agus iontaofacht ard don chóras ciorcaid. Ní bhreithnítear aon chomhréiteach idir cruinneas an fhriotóra, cobhsaíocht agus luas freagartha. Chun luachanna friotaíochta beachta a fháil, tá scragall miotail scragall mór -mhiotail chothrom agus cuireann sé deireadh le stiallacha gearrtha inmheánacha go roghnach. Agus tú ag déileáil le riachtanais fhriotaíochta ard, gearrtar an limistéar go roghnach i incrimintí friotaíochta aitheanta chun an luach friotaíochta a mhéadú i gcéimeanna beaga.
Comhéifeacht teochta caighdeánach ± ​​1 ppm/ céim 0 céim go céim + 60 (0.

Laghdaíonn dearadh an fhriotóra chomhthreomhar sa phlána miotail miotail ionduchtais, le huasmhéid ionduchtaithe {{{0}. 08 μh. Is é 0.5 pf an toilleas uasta. Tá an t -am freagartha de fhriotóir 1- kΩ níos lú ná 1 ns suas le 100 MHz. Déantar an t -am a ardú de réir luach an fhriotóra, ach níl luachanna níos airde nó níos ísle ach beagán níos moille ná luachanna idirmheánacha. Níl aon fháinne thar a bheith tábhachtach i gciorcaid lasctha ardluais, amhail tiontairí comhartha.
Is féidir an fhriotaíocht DC de scragall miotail {1- kΩ a chur i gcomparáid lena fhriotaíocht AC ag 100 MHz ag baint úsáide as an bhfoirmle seo a leanas:
Friotaíocht AC/Friotaíocht DC=1. 001
Táirgeann teicneolaíochtaí friotóra scragall friotóirí le sonraíochtaí speisialta nach raibh ar fáil roimhe seo agus inmhianaithe. Ina measc seo tá sruth teochta {{{0}}. 2 ppm/ céim, cruinneas chomh híseal le ± 0.
Cé chomh maith is a chaithfidh táirge maith a bheith i ndáiríre?
Ar ndóigh, ní éilíonn gach dearadh innealtóra ciorcaid ardfheidhmíocht fhoriomlán. I go leor iarratas, is leor friotóirí feidhmíochta níos ísle, mar sin titeann na freagraí i gceithre chatagóir.
1. Is féidir le friotóirí miotail miotail feidhmíocht fhoriomlán feiste a fheabhsú.
2. Is féidir le friotóir scragall miotail amháin nó níos mó an fheidhmíocht is fearr de ghléas a bhaint amach.
3. Is féidir le friotóirí scragall miotail forbairt na teicneolaíochta ciorcaid a fheabhsú agus feabhas a chur ar go leor airíonna fabhracha friotóirí beachta.
4. Pleanáil go soiléir friotóirí beachtais a úsáid le haghaidh cúinsí fadtéarmacha (mar shampla: tá friotóirí miotail miotail níos éifeachtaí ó thaobh costais de ná feistí costasacha a chur leis chun feidhmíocht chiorcaid a fheabhsú beagán chun cruinneas ciorcaid a choinneáil).
Sa dara catagóir, mar shampla, ní mór paraiméadar amháin a mheá i gcoinne an gheilleagair dearaidh fhoriomlán. Is féidir le friotóir feidhmíochta níos airde costais a shábháil toisc gur féidir an ciorcad cúitimh a laghdú (agus costas na gcomhpháirteanna gaolmhara agus a shuiteáil a shábháil). Tá feabhas a chur ar chruinneas an fhriotóra níos éifeachtaí ó thaobh costais de ná an gléas a fheabhsú, toisc go bhfuil sé níos daoire an gléas a fheabhsú chun roinnt feidhmíochta a fheabhsú ná friotóirí beachtais.
Friotóirí beachta sreinge
Is iondúil go roinntear friotóirí sreinge i bhfriotóirí sreinge cumhachta agus friotóirí beachta sreinge. Athróidh friotóirí sreinge cumhachta go mór le linn úsáide agus ní féidir iad a úsáid in iarratais a dteastaíonn feidhmíocht bheacht na bhfriotóirí uathu. Dá bhrí sin, ní phléifimid friotóirí cumhachta sreinge cumhachta.
Le linn an phróisis mhonaraithe de fhriotóirí sreinge, cuirtear brú ar dhromchla istigh na sreinge friotóra (an taobh gar don chnámharlach inslithe), agus cuirtear teannas ar a dhromchla seachtrach. Tarlaíonn dífhoirmiúchán buan.
Tá dífhoirmiú de bharr an phróisis seo agus le linn an tsreang ina dhiaidh sin sa tsreang saorga, seachas dífhoirmiúchán leaisteach nó inchúlaithe. Fágann dífhoirmiúchán meicniúil buan nach féidir a thuar go bhfuil athruithe randamacha ar airíonna leictreacha agus ar fhriotaíocht na sreinge. Is é an toradh atá air ná raon leathan paraiméadair feidhmíochta.
Déantar friotóirí sreinge as créacht sreinge ar chnámharlach inslithe. Soláthraíonn sreanga de thrastomhais agus de fhaid éagsúla friotaíocht agus tréithe intuartha. Tá airíonna antistatic níos fearr ag friotóirí beachta sreinge agus torann níos ísle ná friotóirí scannán tanaí agus friotóirí scannán tiubh. Tá sruth teochta níos ísle agus cobhsaíocht níos fearr ag friotóirí sreinge freisin.
Is féidir le friotóirí sreinge cruinneas tosaigh ± {0. 005 %. Is féidir le sruth teochta a bheith chomh híseal le 3 ppm/ céim tipiciúil; Ach i gcás friotóirí sreinge friotaíochta íseal is iondúil go mbíonn sé 15 ppm/ céim go 25 ppm/ céim. Tá torann teirmeach íseal, agus d'fhéadfadh an sruth teochta a rianú taobh amuigh den raon teochta oibriúcháin ± 2 ppm/ céim a bhaint amach. Ba chóir go mbeadh sé soiléir nach bhfuil táirgí pacáistithe SMD ag friotóirí sreinge (níl múnlaithe SMD, agus ní friotóirí SMD iad roinnt friotóirí sreinge mount dromchla), mar sin ní féidir friotóirí sreinge a úsáid i gcásanna ina bhfuil gá le meáchan agus toirt an fhriotóra.
Mar sin féin, mar gheall ar struchtúr foirceanta na bhfriotóirí sreinge, tá friotóirí sreinge ionduchtach, agus táirgeann foirceannadh comhchosúil toilleas. Is féidir teicneolaíocht foirceanta speisialta a úsáid chun ionduchtais a laghdú chun an t -am freagartha a fheabhsú le linn úsáid an fhriotóra. Mar gheall ar an dearadh ionduchtach agus capacitive bunúsach, níl tréithe maithe ardmhinicíochta ag friotóirí sreinge. Go háirithe in iarratais os cionn 50kHz. Mar gheall ar fhachtóirí ionduchtais agus praghais, tá friotóirí beachtais sreinge ar tí a dhíchur faoi láthair.
Friotóirí scannán tanaí
Déantar friotóirí scannán tanaí trí ábhar scannáin a ghalú le friotachas áirithe de 50 go 250 Angstroms tiubh ar fhoshraith ceirmeach ag baint úsáide as modh cosúil le galú [1 angstrom (a)=10 nanaiméadar]. Is féidir le friotóirí scannán tanaí luachanna friotaíochta níos airde a tháirgeadh i limistéar ar leith ná friotóirí sreinge agus friotóirí scragall agus tá siad níos saoire. Fágann sé seo gur rogha níos eacnamaíche é friotóirí scannán tanaí in iarratais ina bhfuil gá le friotóirí ard-fhrithsheasmhachta agus éifeachtúlacht spáis.
Tá friotóirí scannán tanaí íogair don teocht. Is féidir tiús cuí an scannáin a roghnú chun éagsúlacht luachanna friotaíochta a tháirgeadh, ach ní féidir le scannán sonrach ach friotóirí a tháirgeadh le raon friotaíochta áirithe. Dá bhrí sin, úsáidtear scannáin de thiúsanna éagsúla chun friotóirí a tháirgeadh le raonta friotaíochta éagsúla.
Bíonn tionchar ag an méadú teochta ar chobhsaíocht an scannáin. Braitheann próiseas athraithe chobhsaíocht an scannáin atá ag dul in aois ar thiús an scannáin chun an luach friotaíochta sonraithe a bhaint amach, mar sin tá an raon friotaíochta ag athrú i gcónaí. Áirítear le haosú ceimiceach/meicniúil ocsaídiú an chóimhiotail friotóra de bharr méadú teochta.
Is féidir le sruth teochta an scannáin de thiús cuí tionchar díobhálach a bheith aige ar luach na friotaíochta. Tá ráta meathlaithe níos mó ag friotóirí scannán tanaí ard-fhriotaíochta. Toisc go bhfuil an scannán níos tanaí, is ea is so -ghabhálach é le ocsaídiú. Toisc go bhfuil friotóirí scannán tanaí an -tanaí, bíonn leictreachas statach i bhfeidhm orthu go héasca.
Ina theannta sin, toisc go bhfuil an chuid eilimint miotail an -bheag, tá friotóirí scannán tanaí an -so -ghabhálach do chreimeadh de bharr taise. Nuair a théann gal uisce tríd an bpacáiste friotóra, tugann sé eisíontais agus forbraíonn sé creimeadh ceimiceach, rud a fhágann go dteipeann ar an scannán friotóra laistigh de chúpla uair an chloig ó ualach ísealvoltais DC a chur i bhfeidhm.
Trí sil-leagan fadtéarmach ilchiseal, coigeartú ar fhriotaíocht ard-bheachtais agus iar-scagadh, is féidir leis an bhfriotóirí tanaí beachtais is fearr sruth teochta ± 2ppm/ céim a bhaint amach agus cruinneas ± 0. 01%, chomh maith le cobhsaíocht fhadtéarmach maith. Mar sin féin, níl an chumhacht ard, tá drochfheidhmíocht ag an gcuid friotaíochta íseal, níl sé frith-statach, tá an chomhéifeacht cumhachta bocht, tá sé deacair an soláthar baisce beag a chomhlíonadh, agus níl comhsheasmhacht na mbaisceanna éagsúla go maith.
Friotóirí scannán tiubh
Sa phlé roimhe seo, mhínigh muid nach féidir friotóirí sreinge a úsáid in iarratais sliseanna mar gheall ar mhéid, pacáistiú agus meáchan. I bhfeidhmithe nach bhfuil chomh beacht ná friotóirí sreinge, úsáidtear friotóirí scannán tiubh níos coitianta mar go bhfuil luachanna friotaíochta níos dlúithe ag friotóirí tiubh scannáin (friotaíocht ard/méid beag) agus tá siad níos saoire.
Tá freagra minicíochta níos tapúla ag friotóirí scannán tiubh, cosúil le friotóirí scannán tanaí agus friotóirí scragall, ach i measc teicneolaíochtaí friotóra éagsúla, is iad friotóirí scannán tiubh an ceann is mó. Nuair a úsáidtear iad in iarratais nach bhfuil chomh beacht, pléifear friotóirí scannán tiubh agus bainfear úsáid as go forleathan i gcineálacha éagsúla ciorcaid, lena n-áirítear codanna nach bhfuil chomh beacht de chiorcaid ardchruinnithe.
Braitheann scannán tiubh ar theagmháil cháithníní-go -pháirtí ar mhaitrís ghloine chun cosán friotaíochta a dhéanamh. Is iad na pointí teagmhála seo an fhriotaíocht iomlán. Mar sin féin, cuireann strus teirmeach bac ar na cáithníní seo le linn an fhriotóra a úsáid. Toisc go bhfuil go leor cosán comhthreomhar acu, ní bhrisfear an cosán friotaíochta. Mar sin féin, méadóidh an luach friotaíochta le himeacht ama agus de réir mar a ardaíonn an teocht. Dá bhrí sin, níl friotóirí scannán tiubh chomh cobhsaí le teicneolaíochtaí friotóra eile.
Ciallaíonn struchtúr na gcáithníní freisin go bhfuil comhéifeacht torainn ard ag friotóirí scannán tiubh, toisc go ngineann gluaiseacht agus scaoileadh na leictreon friotóra tríd an struchtúr seo torann measartha mór. I gcás friotóra méide ar leith, is ea is airde an luach friotaíochta agus an t -ábhar miotail is ísle, is ea is mó an torann agus is lú cobhsaí atá ann. Cruthaíonn struchtúr gloine na bhfriotóirí scannán tiubh cóta cosanta cosúil le gloine chun an friotóir a chosaint le linn próiseála, rud a fhágann go bhfuil friotóirí tiubh scannán níos frithsheasmhaí do thaise ná friotóirí scannán tanaí.
Trí fheabhsú leanúnach a dhéanamh ar ghreamú friotóra scannán tiubh, tá an teicneolaíocht friotóra scannán is beacht in ann sruth teochta ± 5ppm/ céim a bhaint amach, agus fiú trí il -sceallóga friotóra scannán tiubh a úsáid ar féidir leo cúiteamh a thabhairt dá chéile, is féidir leis deireadh a chur le sruth teochta ± 2ppm/ céim. Is féidir leis an gcruinneas is airde a bhaint amach freisin ± 0. 01%. Is iad na friotóirí scannán tiubh beacht an teicneolaíocht phríomhshrutha in iarratais ardvoltais, ard-fhriotaíochta, agus ardchruinnithe. Is é an míbhuntáiste a bhaineann le friotóirí scannán tiubh ná go bhfuil sé deacair cruinneas ard agus sruth teochta íseal a bhaint amach sa chuid friotaíochta íseal, níl an t-innéacs torainn go maith, agus tá an chobhsaíocht fhadtéarmach níos measa i gcoitinne ná friotóirí beachta eile.