Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Кафедра РЕПС
ЗВІТ
про виконання Лабораторної роботи №5
з дисципліни “Комп`ютерне проектування та моделювання РЕЗ”
Львів 2010
Тема роботи: вивчення роботи програми оцінки параметрів активних елементів.
Мета роботи: навчитись користуватись утилітою обслуговування бібліотек РЕР.ЕХЕ.
Перед виконанням даної лабораторної роботи рекомендується ознайомитись з розділами "13, Бібліотеки елементів", "3.1, Утиліта обслуговування бібліотек". "3.2. Моделі активних елементів" описання ППП "МІСКОСАР-2"та з вмістом файла РЕР.ООС.
Завдання до лабораторної роботи:
1. Вибрати транзистор у вихідному колі підсилювача потужності з курсової роботи, для проведення аналізу його характеристик. З файлу опису MicroCap на ст.81-89 ознайомитись з моделлю біполярного та польового транзисторів та її параметрів.
2. Теоретичну інформацію виложену у довідці з параметрами занести у звіт.
3. Записати таблицю параметрів Гуммеля-Пуна з вибраного транзистора.
4. За прикладами файлів ПП MicroCap “ khariv5.cir ” та“ khariv 5-2.cir” отримати статичні характеристики вибранго транзистора, а саме вхідні, прохідні та вихідні, а також залежності струмів колектора і бази від напруги бази емітера, та статичний коефіціент передачі по струму в режимі часового аналізу.
Вибираємо транзистор у вихідному колі підсилювача потужності з курсової роботи, для проведення аналізу його характеристик:
Транзистор NPN BD139 80 V 1.5 A
Рис.1 Транзистор NPN BD139
80 V 1.5 A
Теоретичну інформацію виложену у довідці з параметрами заносимо у звіт.
Біполярний транзистор
В програмі МС8 використовується схема заміщення біполярного транзистора в виді моделі Гуммепя-Пуна, яка автоматично спрощується до моделі Эберса-Молла, якщо відкинути деякі параметри. Список параметрів повної математичної моделі біполярного транзистора показаний в табл:
Назва параметра
Параметр
Значення по замовчуванню
Одиниці вимірювання
IS
Струм насичення при температурі 27°С
А
BF
Максимальний коєфіціент підсилення струму в нормальному режимі в схемі з ОЭ
100
BR
Максимальний коефіціент підсилення струму в інверсному режимі в схемі з ОЭ
1
NF
Коефіціент емісії для нормального режиму
1
NR
Коефіціент емісії для інверсного режиму
1
ISE
Струм насичення витоку переходу база-емітер
0
А
ISC
Струм насичення витоку переходу база-колектор
0
А
ISS
Струм насичення p-n-переходу підложки
0
А
NS
Коефіціент емісії струму p-n-переходу підложки
IKF
Струм початку спаду залежності BF від струму колектора в нормальному режимі
∞
А
IKR*
Струм початку спаду залежності BR від струму емітера в інверсному режимі
∞
А
NE*
Коефіціент емісії струму витоку емітерного переходу
1,5
NC*
Коефіціент емісії струму витоку колекторного переходу
2
NK
Коефіціент перегиба при великих струмах
0.5
VAF
Напруга Эрлі в нормальному режимі
∞
В
VAR*
Напруга Эрлі в інверсному режимі
∞
В
RC
Обємний опір колектора
0
Ом
RE
Обємний опір емітера.
0
Ом
RB
Обємний опір бази при нульовому зміщенні переходу база-емітер
0
Ом
RBM*
Мінімальний опір бази при великих струмах
RB
Ом
IRB*
Струм бази, при якому опір зменшується на 50% повного перепаду між RB і RBM
∞
А
TF
Час переносу заряду через базу в нормальному режимі
0
с
TR
Час переносу заряду через базу в інверсному режимі
0
с
XTF
Коефіціент, який визначає залежністьTF від зміщення база-колектор
0
VTF
Напруга яка характеризує залежність TF від зміщення база-колектор
∞
В
ITF
Струм, який характеризує залежність TF від струму колектора привеликих струмах
0
А
PTF
Додатковий фазовий зсув на граничній частоті транзистора
0
град.
CJE
Ємність емітерного переходу при нульовому зміщенні
0
пф
VJE (РЕ)
Різниця потенціалів переходу база-емітер
0,75
В
MJE (ME)
Коефіціент, який враховує плавність емітерного переходу
0,33
CJC
Ємність колекторного переходу при нульовому зміщенні
0
Ф
VJC (PC)
Різниця потенціалів переходу база-коллектор
0,75
В
MJC(MC)
Коефіціент, який враховує плавність колекторного переходу
0,33
CJS (CCS)
Ємність переходу колектор-підложка при нульовому зміщення
0
ф
VJS (PS)
Різниця потенціалів переходу колектор-підложка
0,75
в
MJS (MS)
Коефіціент, який враховує плавність переходу колектор-підложка
0
XCJC
Коефіціент розщеплення барєрної ємності база-коллектор по відношенню до внутрішньої бази
1
-
FC
Коефіціент нелінійності барєрної ємності прямо зміщених переходів
0,5
EG
Ширина забороненої зони
1,11
эВ
XTB
Температурний коефіціент BF и BR
0
—
XTI(PT)
Температурний экспоненціальний коефіціент для струму IS
3
—
TRE1
Лінійний температурний коефіціент RE
0
°С
TRE2
Температурний коефіціент RE
0
°С
TRB1
Лінійний температурний коефіціент RB
0
°С
TRB2
Квадратичний температурний коефіціент RB
0
°С
TRM1
Лінійний температурний коефіціент RBM
0
°С
TRM2
Квадратичний температурний коефіціент RBМ
0
°С
TRC1
Лінійний температурний коефіціент RС
0
°С
TRC2
Квадратичний температурний коефіціент RС
0
°С
KF
Коефіціент, який визначає спектральну товщину фліккер-шуму
0
AF
Показник степеня,який визначає залежність спектральної товщини фліккер-шуму від струму через перехід
1
T_ MEASURED
Температура вимірів
—
°С
T_ABS
Абсолютна температура
—
°С
T_REL_ GLOBAL
Відносна температура
—
°С
T_REL_LOCAL
Різниця між температурою транзистора і моделі-прототипа
°С
Рис.2 Модель біполярного транзистора
Записуємо таблицю параметрів Гуммеля-Пуна з вибраного транзистора:
4. За прикладами файлів ПП MicroCap а)“ khariv5.cir ” та б)“ khariv 5-2.cir.cir” ,отримати статичні характеристики вибранго транзистора, а саме вхідні, прохідні та вихідні, а також залежності струмів колектора і бази від напруги бази емітера, та статичний коефіціент передачі по струму в режимі часового аналізу.
а)“ khariv 5.cir”
Вхідна, вихідна та прохідна характеристики:
Залежності струмів колектора і бази від напруги бази емітера:
Коефіціент передачі по струму в режимі часового аналізу:
б)“khariv5-2.cir”
Вхідна, вихідна та прохідна характеристики:
Залежності струмів колектора і бази від напруги бази емітера:
Коефіціент передачі по струму в режимі часового аналізу:
Висновок: Отже, на цій лабораторній роботі ми вивчили програми оцінки параметрів активних елементів, та за прикладами файлів ПП MicroCap а)“khariv5.cir” та б)“khariv5-2.cir” ,отримали статичні характеристики вибранго транзистора, а саме вхідні, прохідні та вихідні, а також залежності струмів колектора і бази від напруги бази емітера, та статичний коефіціент передачі по струму в режимі часового аналізу.