Радиоэлектроника скачать реферат

[ книги ] [ рефераты ] [ тесты ] [ ридеры ] [ регистрация ] [ вход ]
[ новинки книг ] [ категории книг ] [ правила ]

Математическое моделирование биполярных транзисторов типа p-n-p скачать реферат

Введение

1. Проблема математического моделирования биполярных транзисторов

2. Описание изучаемого алгоритма

3. Описание программы

4. Решение контрольной задачи

5. Моделирование электронных устройств

Заключение

Введение

Развитие вычислительной техники и повышение требований к развиваемой электронной аппаратуре выдвинули на первый план создание систем автоматического проектирования.

До начала шестидесятых годов вычислительные методы использовались при анализе и проектировании цепей крайне незначительно. Квалифицированный инженер мог синтезировать простые цепи, пользуясь минимумом вычислений. Он создавал макет схемы, производил измерения и различные модификации и в результате получал конечный вариант цепи.

В следующем времени ситуация сильно изменилась. Появились интегральные схемы и стали доступными ЭВМ. Оба эти обстоятельства повлияли друг на друга. Интегральные схемы сделали возможным производство более совершенных ЭВМ, а те в свою очередь облегчили проектирование новых интегральных схем. Несомненно, что в этой связи вычислительные методы стали иметь огромное значение.

Технический прогресс сделал возможным проектирование больших функциональных блоков, содержащих в одной схеме тысячи взаимосвязанных транзисторов. Разработка таких схем стала невозможна при экспериментальной отладке на макете.

Достоверное моделирование различных полупроводниковых приборов достаточно критично. Проблема моделирования полупроводниковых приборов требует знания физики полупроводников. Но если специалист в области физики полупроводников может предоставить необходимые уравнения специалисту в области САПР, то последнему остаётся ввести их в свои программы. При этом в значительной степени устраняются трудности, связанные с физикой работы прибора.

Если в уравнения, описывающие схему, введены нелинейные модели компонентов, то решить эти уравнения становится достаточно сложно. При этом в программах САПРа затраты машинного времени на определение нелинейных функций, описывающих различные полупроводниковые приборы составляют значительную часть общих затрат времени.

1. Проблема математического моделирования биполярных транзисторов

Под моделированием понимается описание электрических свойств полупроводникового устройства или группы таких устройств, связанных между собой, с помощью математических уравнений, эквивалентных схем или таблиц.

Термин “биполярный транзистор” связан с тем, что в нём используются носители заряда двух видов: электроны и дырки. Слово “транзистор” (от англ. transfer resistor) означает, что этот прибор согласует низкоомную цепь эмиттера с высокоомной цепью коллектора.

При описании сложных устройств и многомерных систем используются их выходные характеристики, на основе которых создаются макромодели. Модели, определяющие электрические свойства, используются для точного анализа.

При математическом моделировании главными проблемами являются:

- отсутствие математических зависимостей, точно описывающих реальные биполярные транзисторы.

-из-за увеличения параметров, описывающих математическую модель, усложняются и формулы, по которым производится моделирование.

Это, в свою очередь, приводит к потребности от компьютера всё больше его ресурсов и всё больше времени на решение конкретных задач. Полученные требования реально ограничивают возможность использования сложных формул.

На практике, в зависимости оп поставленной задачи, применяются математические модели разной сложности. Так в программах обучающего типа используются модели, описывающие только основные параметры. Такие как:

- зависимости токов от напряжений;

- зависимость токов от температуры;

- зависимость барьерных ёмкостей от напряжений, приложенных к переходам;

- зависимость диффузионных ёмкостей от токов, проходящих через переходы.

В программах, предназначенных для моделирования сложных реальных схем, используются более сложные математические зависимости.

Реальные транзисторы имеют определённый разброс своих характеристик. Это приходится учитывать при моделировании для получения требуемого результата.

Каждый вид транзистора, выпускаемый на заводах, имеет набор параметров и характеристик, описанных в паспортных данных. На данный момент времени количество таких параметров достигает сотни. При математическом моделировании не всегда возможно все их учесть, а принимаются по умолчанию некоторые средние значения, которые относительно точно отражают физические характеристики. Эти допущения не всегда точно моделируют реальные биполярные транзисторы.

2. Описание изучаемого алгоритма

Биполярный транзистор состоит из двух взаимодействующих p-n перехода, созданных в объёме монокристалла кремния или германия. В зависимости от характера примесей в этих областях принято различать транзисторы типа p-n-p и n-p-n.

Модель Эберса - Молла применима при моделировании по постоянному току.
График вида зависимости Ic = f(Ube) График вида зависимости Ube = f(Ibe)

программы ORCAD 9.1; моей программы

Заключение

Программа, написанная по указанному алгоритму, подтвердила справедливость этих алгоритмов и относительную точность математического описания биполярных транзисторов. Результаты полученной программы сравнивались с профессиональными CAD программами для одних и тех же транзисторов и одинаковых соответствующих параметрах. Немного изменяя входные параметры возможно достаточно близко приблизится к их результатам.

Полученная программа позволяет решать поставленные перед нею проблемы, но не обладает удобством в использовании и требует доработки.

В дальнейшем возможно добавление более сложных моделей, позволяющих проводить анализ по постоянному току, но и по переменному на высоких частотах, в режиме малого сигнала.

Для уменьшения погрешности при вычислениях можно написать программу под Windows, где разрядность данных увеличена и достигает 64 бита. Этот метод позволит улучшить удобство в работе с программой.



Библиографический список

1. Влах Н., Сингхал К. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем.

М. : Радио и связь, 1988 – 560 стр.

2. В. И. Лачин, Н.С. Савёлов Электроника.

3. Носов Ю. Р., Петросянц К. О., Шилин В. А. Математические модели Элементов интегральной электроники.

М. : Сов. радио, 1976 – 304 стр.

4. Сигорский В. П., Петренко А.И. Алгоритмы анализа электронных схем.

М. : Сов. радио, 1976 – 608 стр.

5. Мигулин И. Н., Чаповский М. З. Усилительные устройства на транзисторах.

6. Лекции по дисциплине “Методы анализа и расчёта электронных схем”.

Добавлен: 06.01.2012, 18:30 [ Скачать с сервера (192.5 Kb) ]
Категория: Радиоэлектроника | Добавил: Lakomka
Просмотров: 1163 | Загрузок: 148
Рейтинг: 5.0/1

форма входа

Логин:
Пароль:

объявления

В основу книги, которую вы сейчас держите в руках, лег опыт организации профессиональных отделов продаж в 40 различных компаниях, она была написана через полтора года после выхода второго издания. Количество отделов продаж, построенных за это время, приближается к двум сотням. Кроме определенных корректив, внесенных в третье издание на основе новог...
«Тайны Адама и Евы» – это уникальный шанс решить свои проблемы в интимной жизни не выходя из дома. Женщинам и мужчинам, молодым людям и супругам со стажем Андрей Курпатов даст совет и снабдит подходящей случаю эффективной методикой. Три важных шага к вашему сексуальному совершенству – уже в первом томе книги!
Книга предназначена для всех желающих быстро освоить английский язык. Она может быть полезна поступающим в вузы (абитуриентам), студентам, преподавателям, бизнесменам, туристам и всем, имеющим контакты с зарубежными партнерами. Она может быть полезна как начинающим, так и продолжающим изучать английский язык.

Также даются полезные сове...
Книга мастера отечественной научно-популярной литературы Бориса Анастасьевича Кордемского - сборник математических миниатюр: разнообразных занимательных эссе и сказочек, фантазий и просто задач.
Все, кто увлекается математикой, - независимо от возраста - получат возможность потренировать мышление, находчивость и изобретательность.

объявления

ВНЕКЛАССНАЯ РАБОТА И СТЕПЕНЬ ЕЕ ВЛИЯНИЯ НА РАЗВИТИЕ СОЦИАЛЬНЫХ КАЧЕСТВ ЛИЧНОСТИ

[Педагогика] - скачать

Оздоровительный бег и ходьба

[Физкультура и Спорт] - скачать

СЕЙСМИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

[Геодезия, геология] - скачать

Моделирование процесса обработки сигнала с широтно-импульсной модуляцией и помехи в приемном устройстве системы передачи информации

[Радиоэлектроника] - скачать

Конденсаторы

[Радиоэлектроника] - скачать