Определение параметров модели в программе Micro-Сap 9

СОДЕРЖАНИЕ

 

Аннотация………………………………………………………………………………………………3

I Определение параметров модели в программе Micro-Сap 9 …………………………….....4

1. Получение прямой ветви ВАХ…………………………………………………………….…..4

2. Получение обратной ветви ВАХ…………………………………………………………...…6

3. Получение ВФХ………………………………………………………………………..………9

4. Построение ВФХ в программе MathCAD……………………………………………...……13

5. Обработка прямой ветви ВАХ в MathCAD……………………………………………...….15

6. Построение модели диода по экспериментальным данным……………………………….17

7. Сравнение исходной и полученной моделей диодов……………………………………....20

I I. Определение параметров модели в программе MultiSim 11……………………...….......22

1. Получение прямой ветви ВАХ……………………………………………………………….22

2. Получение обратной ветви ВАХ………………………………………………………...…..25

3. Получение ВФХ………………………………………………………………………..……..28

4. Получение ВАХ диода с помощью специальных встроенных средств…………………..30

5. Построение ВФХ в программе MathCAD……………………………………………...……31

6. Обработка прямой ветви ВАХ в MathCAD……………………………………………...….32

7. Построение модели диода по экспериментальным данным……………………………….34

8. Сравнение исходной и полученной моделей диодов………………………………………36

Выводы……………………………………………………………….……………….….......38

 

 

Аннотация

Данный отчет посвящен выполнению лабораторного практикума с использованием программных средств Micro-Cap 9 и MathCAD 15.

 

В данной работе проводится исследование полупроводникового диода и формирование его модели для программ схемотехнического анализа.

 

В работе изучаются:

- полупроводниковые диоды;

- моделирование лабораторных исследований в программах схемотехнического моделирования,

- расчет параметров модели по результатам моделирования,

- внесение параметров с модели диода в базу данных программ схемотехнического моделирования.

 

 

Определение параметров модели в программе Micro-Сap 9

Получение прямой ветви ВАХ.

 

При построении схемы для получения прямой ветви ВАХ в Micro-Cap воспользуемся такими компонентами как Ground(Заземление), Resistor(Сопротивление), Diode(Диод), Battery(Батарейка).

Тип диода определяется номером диода по списку в файле RUS_D.LIB

.model D237B D(Is=31.69p Rs=91.07m N=1 Xti=3 Eg=1.11 Bv=400.1 Ibv=158.5u

+ Cjo=15p Vj=.75 M=.3333 Fc=.5 Tt=721.3n)

Сопротивления резисторов 10 Ом и 10 кОм имитируют сопротивления миллиамперметра и вольтметра. Погрешность измерений тем меньше, чем меньше сопротивление миллиамперметра. Приборы подключены таким образом, чтобы вносить минимум изменений в работу схемы, и, следовательно, точность измерений будет высокой.

 

Проведение анализа по постоянному току. (Analysis-> DC)

 

- В качестве варьируемого параметра выбираем напряжение источника V1.
Т.к. схема имеет базу, то варьируется напряжение и на диоде.

- В качестве диапазона изменений выбираем промежуток 0…10 В с шагом 0.01В.

- Задаем линейный вид шкалы по оси абсцисс и ординат.

- По оси Х задаем выражение V(1) – напряжение на диоде, а по оси Y ток через диод I(R1)-I(R2).

- Масштаб по оси X задаем в пределах 0…1.1 В с шагом сетки 0.1 В; по оси Y пределы и шаг выберем автоматические.

 

Запускаем на анализ (Run) и получаем график зависимости тока через диод I(R1) - I(R2) от напряжения V1, что и является Вольт-Амперной характеристикой (ВАХ).

 

График прямой ветви ВАХ:

 

Для получения табличного представления зависимости требуется выбрать пункт меню DC -> Numeric Output, либо нажать F5.

 

Чтобы воспользоваться полученными данными в среде MathCAD, нужно отредактировать полученный файл, оставив только следующие данные, необходимые для расчета:

V(1) I(R1)-I(R2)

(V) (A)

7.622E-31 -7.615E-32

199.799e-3 40.033e-6

398.052e-3 234.559e-6

505.417e-3 9.509e-3

533.855e-3 26.668e-3

549.181e-3 45.137e-3

559.974e-3 64.059e-3

568.491e-3 83.208e-3

575.645e-3 102.493e-3

581.892e-3 121.869e-3

587.493e-3 141.309e-3

592.612e-3 160.798e-3

597.356e-3 180.324e-3

601.802e-3 199.880e-3

606.003e-3 219.460e-3

610.002e-3 239.061e-3

613.829e-3 258.678e-3

617.510e-3 278.311e-3

621.063e-3 297.956e-3

624.506e-3 317.612e-3

627.852e-3 337.278e-3

631.110e-3 356.952e-3

634.291e-3 376.634e-3

637.403e-3 396.323e-3

640.451e-3 416.019e-3

643.442e-3 435.720e-3

646.381e-3 455.427e-3

649.272e-3 475.138e-3

652.120e-3 494.853e-3

654.926e-3 514.573e-3

657.695e-3 534.296e-3

660.430e-3 554.023e-3

663.132e-3 573.753e-3

665.804e-3 593.486e-3

668.447e-3 613.222e-3

671.064e-3 632.961e-3

673.657e-3 652.702e-3

676.225e-3 672.445e-3

678.772e-3 692.191e-3

681.298e-3 711.938e-3

683.805e-3 731.688e-3

686.293e-3 751.439e-3

688.763e-3 771.193e-3

691.216e-3 790.948e-3

693.653e-3 810.704e-3

696.076e-3 830.462e-3

698.483e-3 850.222e-3

700.877e-3 869.982e-3

703.258e-3 889.745e-3

705.626e-3 909.508e-3

707.982e-3 929.273e-3

 

Получение ВФХ

При построении схемы для измерения барьерной ёмкости диода в Micro-Cap воспользуемся такими компонентами как Ground (Заземление), Resistor (Сопротивление), Diode(Диод), Battery (Батарейка), Inductor (Катушка индуктивности), Capacitor (Конденсатор).

Тип диода определяется номером диода по списку в файле RUS_D.LIB

.model D237B D(Is=31.69p Rs=91.07m N=1 Xti=3 Eg=1.11 Bv=400.1 Ibv=158.5u

+ Cjo=15p Vj=.75 M=.3333 Fc=.5 Tt=721.3n)

V1: model – 1MHZ; R1=1Ом, R2=100кОм, R3=0.1Ом, L1=1мВб,

C1=100 пФ, C2=1мкрФ, L2=100мВб, Vvar=7.

 

Проведение частотного анализа. (Analysis-> AC)

- В качестве варьируемого диапазона частот, в котором варьируется частота источника, выбираем 4, 5Е5-60Е5.

- Количество точек равно 9000.

- Задаем линейный вид шкалы по оси абсцисс и логарифмический вид шкалы по оси ординат

- По оси Х задаем выражение F, а по оси Y – V(OUT).

- Масштаб по оси X задаем в пределах 450000…6000000 В с шагом сетки 1100000 В; по оси Y пределы и шаг выберем автоматические.

 

Перед запуском частотного анализа, рассмотрим семейство кривых. Для этого заполним окно «Stepping»:

1. В качестве элемента рассмотрим параметр VVAR.

2. Кривые отличаются друг от друга значением параметра dc.value.

3. dc.value изменяется в промежутке 1…30 с шагом 2.

 

Теперь запускаем схему на анализ по переменному току и получаем семейство графиков:

 

На графике наблюдаются пики потенциала узла OUT. При различных напряжениях источника Vvar они соответствуют различным частотам источника V1.

 

Далее получим резонансную частоту как функцию напряжения источника Vvar.

 

Для этого выберем Частотный анализ АС -> окно Performance -> добавить окно Performance…

Появившееся диалоговое окно заполняем следующим образом:

- Выбираем автоматический заголовок.

- В качество параметра, откладываемого по оси абсцисс, выбираем VVAR.dc.value. Это независимая переменная, от которой будет строиться функция.

- По оси ординат выбираем параметр Peak_X(V(OUT), 1, 1). Получаем функцию Peak_X(V(OUT), 1, 1) от VVAR.dc.value.

 

Для выбора необходимой зависимости заполним окно Выбор функции Performance:

1.В качестве функции выбираем Peak_X.

2.В качестве выражения – V(OUT)

 

Таким образом, в качестве зависящей переменной мы выбрали точку максимума функции Vout(F). То есть Peak_X - резонансная частота, которой соответствует максимум напряжения Vout. После заполнения данного окна, получим результат расширенного анализа – зависимость резонансной частоты от ЭДС источника Vvar:

Для получения табличного представления зависимости требуется выбрать пункт меню DC -> Numeric output, либо нажать F5.

Чтобы воспользоваться полученными данными в среде MathCAD, нужно отредактировать полученный файл, оставив только следующие данные, необходимые для расчета:

1.000 1.442e6

3.000 1.618e6

5.000 1.724e6

7.000 1.801e6

9.000 1.862e6

11.000 1.912e6

13.000 1.955e6

15.000 1.994e6

17.000 2.027e6

19.000 2.058e6

21.000 2.086e6

23.000 2.111e6

25.000 2.134e6

27.000 2.157e6

29.000 2.177e6

30.000 2.187e6

В программе Micro-Cap можно получить табличное представление зависимости, которое потребуется для обработки в программе MathCAD.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Аннотация………………………………………………………………………………………………3

I Определение параметров модели в программе Micro-Сap 9 …………………………….....4

1. Получение прямой ветви ВАХ…………………………………………………………….…..4

2. Получение обратной ветви ВАХ…………………………………………………………...…6

3. Получение ВФХ………………………………………………………………………..………9

4. Построение ВФХ в программе MathCAD……………………………………………...……13

5. Обработка прямой ветви ВАХ в MathCAD……………………………………………...….15

6. Построение модели диода по экспериментальным данным……………………………….17

7. Сравнение исходной и полученной моделей диодов……………………………………....20

I I. Определение параметров модели в программе MultiSim 11……………………...….......22

1. Получение прямой ветви ВАХ……………………………………………………………….22

2. Получение обратной ветви ВАХ………………………………………………………...…..25

3. Получение ВФХ………………………………………………………………………..……..28

4. Получение ВАХ диода с помощью специальных встроенных средств…………………..30

5. Построение ВФХ в программе MathCAD……………………………………………...……31

6. Обработка прямой ветви ВАХ в MathCAD……………………………………………...….32

7. Построение модели диода по экспериментальным данным……………………………….34

8. Сравнение исходной и полученной моделей диодов………………………………………36

Выводы……………………………………………………………….……………….….......38

 

 

Аннотация

Данный отчет посвящен выполнению лабораторного практикума с использованием программных средств Micro-Cap 9 и MathCAD 15.

 

В данной работе проводится исследование полупроводникового диода и формирование его модели для программ схемотехнического анализа.

 

В работе изучаются:

- полупроводниковые диоды;

- моделирование лабораторных исследований в программах схемотехнического моделирования,

- расчет параметров модели по результатам моделирования,

- внесение параметров с модели диода в базу данных программ схемотехнического моделирования.

 

 

Определение параметров модели в программе Micro-Сap 9

Получение прямой ветви ВАХ.

 

При построении схемы для получения прямой ветви ВАХ в Micro-Cap воспользуемся такими компонентами как Ground(Заземление), Resistor(Сопротивление), Diode(Диод), Battery(Батарейка).

Тип диода определяется номером диода по списку в файле RUS_D.LIB

.model D237B D(Is=31.69p Rs=91.07m N=1 Xti=3 Eg=1.11 Bv=400.1 Ibv=158.5u

+ Cjo=15p Vj=.75 M=.3333 Fc=.5 Tt=721.3n)

Сопротивления резисторов 10 Ом и 10 кОм имитируют сопротивления миллиамперметра и вольтметра. Погрешность измерений тем меньше, чем меньше сопротивление миллиамперметра. Приборы подключены таким образом, чтобы вносить минимум изменений в работу схемы, и, следовательно, точность измерений будет высокой.

 

Проведение анализа по постоянному току. (Analysis-> DC)

 

- В качестве варьируемого параметра выбираем напряжение источника V1.
Т.к. схема имеет базу, то варьируется напряжение и на диоде.

- В качестве диапазона изменений выбираем промежуток 0…10 В с шагом 0.01В.

- Задаем линейный вид шкалы по оси абсцисс и ординат.

- По оси Х задаем выражение V(1) – напряжение на диоде, а по оси Y ток через диод I(R1)-I(R2).

- Масштаб по оси X задаем в пределах 0…1.1 В с шагом сетки 0.1 В; по оси Y пределы и шаг выберем автоматические.

 

Запускаем на анализ (Run) и получаем график зависимости тока через диод I(R1) - I(R2) от напряжения V1, что и является Вольт-Амперной характеристикой (ВАХ).

 

График прямой ветви ВАХ:

 

Для получения табличного представления зависимости требуется выбрать пункт меню DC -> Numeric Output, либо нажать F5.

 

Чтобы воспользоваться полученными данными в среде MathCAD, нужно отредактировать полученный файл, оставив только следующие данные, необходимые для расчета:

V(1) I(R1)-I(R2)

(V) (A)

7.622E-31 -7.615E-32

199.799e-3 40.033e-6

398.052e-3 234.559e-6

505.417e-3 9.509e-3

533.855e-3 26.668e-3

549.181e-3 45.137e-3

559.974e-3 64.059e-3

568.491e-3 83.208e-3

575.645e-3 102.493e-3

581.892e-3 121.869e-3

587.493e-3 141.309e-3

592.612e-3 160.798e-3

597.356e-3 180.324e-3

601.802e-3 199.880e-3

606.003e-3 219.460e-3

610.002e-3 239.061e-3

613.829e-3 258.678e-3

617.510e-3 278.311e-3

621.063e-3 297.956e-3

624.506e-3 317.612e-3

627.852e-3 337.278e-3

631.110e-3 356.952e-3

634.291e-3 376.634e-3

637.403e-3 396.323e-3

640.451e-3 416.019e-3

643.442e-3 435.720e-3

646.381e-3 455.427e-3

649.272e-3 475.138e-3

652.120e-3 494.853e-3

654.926e-3 514.573e-3

657.695e-3 534.296e-3

660.430e-3 554.023e-3

663.132e-3 573.753e-3

665.804e-3 593.486e-3

668.447e-3 613.222e-3

671.064e-3 632.961e-3

673.657e-3 652.702e-3

676.225e-3 672.445e-3

678.772e-3 692.191e-3

681.298e-3 711.938e-3

683.805e-3 731.688e-3

686.293e-3 751.439e-3

688.763e-3 771.193e-3

691.216e-3 790.948e-3

693.653e-3 810.704e-3

696.076e-3 830.462e-3

698.483e-3 850.222e-3

700.877e-3 869.982e-3

703.258e-3 889.745e-3

705.626e-3 909.508e-3

707.982e-3 929.273e-3

 

1234Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. II – Предопределение, избрание и свобода воли
2. IХ.Определение рыночной стоимости затратным подходом
3. V6: Нелинейные модели регрессии
4. А.1 Определение условий выполнения проекта
5. Алмазно-расточный станок модели 2А78
6. Анализ моделей - аналогов в разрезе проектируемой модели
7. Анализ полученных результатов моделирования.
8. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОРАЩИВАНИЯ СЕМЯН. Заполнение документов на анализ семян. определение жизнеспособности семян хвойных пород методом йодистого окрашивания
9. Анализ электрокардиограммы: определение интервалов, зубцов, положения электрической оси сердца в грудной клетке.
10. Атрофия: 1) определение и классификация 2) причины физиологической и патологической атрофии 3) морфология общей атрофии 4) виды и морфология местной атрофии 5) значение и исходы атрофии.
11. Бальный метод выбора наиболее конкурентоспособной модели.
12. Библейское определение покаяния