Аналіз процесів перемикання імпульсних напівпровідникових структур.. Лабораторна робота з Комп’ютери і мікропроцесорні системи. Робота № 200360

Перехід до торгівельного партнера Binance

Аналіз процесів перемикання імпульсних напівпровідникових структур.

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Програмного забезпечення (ПЗ)

Інформація про роботу

Рік:

2003

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Комп’ютери і мікропроцесорні системи

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ НУ „ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” Кафедра ПЗ Звіт з лабораторної роботи №6 на тему: “Аналіз процесів перемикання імпульсних напівпровідникових структур” Виконав Львів 2003 Мета : набути навиків роботи з моделями напівпровідникових структур програми PSpise та провести дослідження роботи транзистора при його переході від закритого стану до відкритого та в зворотньому напрямку. Теоретичні вiдомостi Напiвпровiдниковi прилади, математичні моделі яких вбудовані в програму PSpise описуються великою кількістю параметрів, якi визначаються за допомогою оператора . MODEL . Цей оператор може бути поміщений як в описі завдання так i в файл бібліотеки, доступ до якого здійснюється за допомогою оператора . LIB . Опис конкретного напівпровідникового приладу містить його ім’я, номер вузлів підключення, ім’я моделі. В якостi моделі біполярного транзистора в програмі PSpise використовується модель Еберса-Молла або Гумела-Пуна, яка має розширений список параметрів. Приведемо список основних параметрів математичної моделі Еберса-Молла: _____________________________________________________________________________ │Iм'я │ Параметр │Значен-│Одини-│ │пара- │ │по за- │цi ви-│ │метра │ │мовчу- │мiрю- │ │ │ │ванню │вання │ │ IS │ Струм насичення при t=27C │10Е-16 │ А │ │ BF │ Максимальний коефiцiєнт пiдсилення │ 100 │ - │ │ │ му в схемi зi спiльним емiтером нор- │ │ │ │ │ мальному режимi │ │ │ │ BR │Максимальний коефiцiєнт пiдсилення стру-│ 1 │ - │ │ │ му в схемi зi спiльним емiтером в iн- │ │ │ │ │ версному режимi │ │ │ │ NF │ Коефiцiєнт неiдеальностi в нормальному │ 1 │ - │ │ │ режимi │ │ │ │ NR │ Коефiцiєнт неiдеальностi в iнверсному │ 0 │ - │ │ │ режимi │ │ │ │ ISS │ Зворотнiй струм p-n переходу пiдкладки │ 0 │ А │ │ NS │ Коефiцiєнт неiдеальностi переходу пiд- │ │ │ │ │ кладки │ 1 │ - │ │ RC │ Об'ємний опiр колектора │ 0 │ дм │ │ RE │ Об'ємний опiр емiтера │ 0 │ Ом │ │ RB │ Об'ємний опiр бази │ 0 │ Ом │ │ CJE │ Ємнiсть емiтерного переходу при нульо- │ 0 │ Ф │ │ │ вому │ │ │ │ VJE │ Контактна рiзниця потенцiалiв емiтер - │ 0.75 │ В │ │ │ ного переходу │ │ │ │ MJE │ Коефiцiєнт врахування плавностi │ 0.33 │ - │ │ │ емiтерного переходу │ │ │ │ CJC │ Ємнiсть колекторного переходу при │ 0 │ Ф │ │ │ нульовому змiщеннi │ │ │ │ VJC │ Контактна рiзниця потенцiалiв колектор-│ 0.75 │ В │ │ │ ного переходу │ │ │ │ MJC │ Коефiцiєнт врахування плавностi │ 0.33 │ - │ │ │ колекторного переходу │ │ │ │ CJS │ Ємнiсть колектора-пiдкладки при нульо- │ 0 │ Ф │ │ │ вому змiщеннi │ │ │ │ VGS │ Контактна рiзниця переходу колектор- │ 0.75 │ В │ │ │ пiдкладка │ │ │ │ MGS │ Коефiцiєнт врахування плавностi пере- │ 0.33 │ - │ │ │ ходу колектор-пiдкладка │ │ │ │ FC │ Коефiцiєнт нелiнiйностi бар'єрних єм- │ 0.5 │ - │ │ │ ностей прямозмiшених переходiв │ │ │ │ EG │ Ширина забороненої зони │ 1.11 │ ЕВ │ │ XTB │ Температурний коефiцiєнт BF i BQ │ 0 │ - │ │ XT1 │ Температурний коефiцiєнт IS │ 3 │ - │ │ KF │ Коефiцiєнт, що визначає спектральну │ 0 │ - │ │ │ густину флiкер-шуму │ │ │ │ AF │ Показник степенi, що визначає залеж │ 1 │ - │ │ │ нiсть спектральної густини флiкер- │ │ │ │ │ шуму вiд струму через перехiд │ │ │ │_______│________________________________________│_______│______│ В програмi PSpisе прийнято наступне правило визначення додатного напрямку струмiв: в p-n-p структурi струми Ic,Ib,Ie, якi втiкають в транзистор вважаються додатнiми, для структур p-n-p всi напруги i струми мають протилежний напрямок. Динамiчнi властивостi p-n переходiв врахованi шляхом включення в модель ємностей колектора ,емiтера i пiдкладки i мають як дифузiйнi так i бар'єрнi складовi. В якостi прикладу приведемо список параметрiв моделi Гумеля-Пуна бiполярного транзистора КТ 3616 D. .MODEL KT 316 D NPN (IS= 2.75f XT1=3 EG=1.11 VAF=96 BF 136.5 +NE 2.496 ISE=12.8pA IKT=97.23m XTB==1.5 VDR=55 BR=0.66 NC=2 +ISC=15.5p IKR=.12 RB=70.6 RC=8.4 CJC=4.1pF MIE=0.33 TR=27.8n +tf=79.P itf=.151 VTF=25 XTF=2) Режим роботи транзистора в якостi ключа використовують в генераторних схемах отримання iнформацiйних iмпульсних сигналiв. З метою забезпечення заданих характеристик таких iмпульсiв (симетричностi заднього i переднього фронтiв iмпульсу , заданої їх крутизни) необхiдно мати достатньо точну модель транзистора. Параметри моделi транзистора повиннi бути пiдiбранi таким чином, щоб забезпечувати однакову потужнiсть розсiяння як при переходi транзистора з закритого стану у вiдкритий так i в зворотньому напрямку. Метою даної роботи є дослiдження цих процесiв як для моделi транзистора Q2N2222A типу p-n-p взятої з бiблiотеки програми PSpice, так i при змiнi його динамiчних властивостей шляхом пiдключення ємностей в контур бази та мiж базою i колектором. При цьому для вимірювання струму в колі колектора необхідно задатися величиною додаткового опору 1 ОМ. При визначеннi часу вiдкриття транзистора , вважати його початком момент ,коли напруга на колекторному переходi стає меншою напруги живлення, а кінцем - момент, коли напруга живлення стане меншою 1В. Величену напруги живлення задати 10 В.Попередньо необхiдно закрити транзистор шляхом подачi на його базу напруги -10 В, а вiдкриття здiйснювати напругою 10 В. При зворотньому процесi закриття транзистора його необхiдно попередньо вiдкрити шляхом подачi на базу напруги +10В i процес закриття здiйснювати напругою -10 В. За початок закриття вважати момент, коли напруга на базi стає вiд'ємною i вважати транзистор повнiстю закритим, коли напруга на колекторному переходi досягне 0.9 величини напруги живлення. Завдання на моделювання перехiдного процесу в транзисторi при його вiдкриттi визначається наступним чином: RB 1 2 1000 Q1 4 2 0 Q2 N 2222 A VB 3 0 10. .IC V(2)=10. V(4)=10 .LIB NOM.LIB .TRAN 0.000001 ms 0,0005 ms oms 0.000001 .PROBE V(2),V(4),I(RB),I(RK) .END{RIGHT} Знаючи величини струмiв та напруг на напівпровідникових структурах можна провести розрахунок середньої потужності, яка розсіюється за час перемикання транзистора. Миттєва потужнiсть в момент часу ti визначаеться за формулою P(ti)=Uke(ti)*Ik(ti)+Uбе(ti)*Iб(ti); а тодi середня потужнiсть, яка розсiяна в транзисторi за час перемикання tn може бути визначена наступним чином Pсер=(SUM(i=1,n)(p(ti))*^ti)/tп, де n - к-сть вiдлiкiв перехiдного процесу; ti - прирiст кроку мiж вiдлiками; tп - час перемикання транзистора (вiдкриття або закриття).

Лабораторна робота Комп’ютери і мікропроцесорні системи

01.01.1970 03:01-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись