Портативная акустическая система

Гуманитарные науки

Гуманитарные науки

Биржа студенческих   работ. Контрольные, курсовые, рефераты.

Биржа студенческих
работ. Контрольные, курсовые, рефераты.

Студенческий файлообменник

Студенческий файлообменник

Выполнение 
работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Выполнение работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Занимайтесь онлайн 
        с опытными репетиторами

Занимайтесь онлайн
с опытными репетиторами

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

Контрольная по физике Двухкаскадный усилитель с RC-связью Автогенератор прямоугольных импульсов Транзисторный усилитель Математический расчет дальности Wi-fi сигнала Схема замещения полупроводникового диода

Курсовая по электронике Проектирование электронных устройств Типовые задачи

Алгоритм метода Пауэлла состоит из следующих этапов:

 исходные данные - начальная точка поиска -dо, точность поиска -e .

1. Начальные направления S1,S2,…,Sn задаются в матрице направлений S, параллельные координатным осям параметров. Определяется Ф1=Ф(dо).

2. Осуществляется переход из точки dV-1 в dV с определением lmv по результатам одномерного поиска

dV =dV-1 + lmv•SV

После n одномерных поиcков получаем точку dn со значением функции Ф2=Ф(dn).

3. Из матрицы направлений S выбираем направление Sj (1£ j £ n), для которого изменение функции оказалось наибольшим

Dj=Ф(dj-1) -Ф(dj)

4. Строим новое нормированное направление

ln-1=(dn - dO)/m= (dn - dO) .

 n 

  [ S(dn - dO) ]2

 i=1 

и определяем для него lm(n+1), и dn+1 =dn + lm(n+1)•Sn+1

Вычисляем ФS=Ф(dn+1).

5. Проверяем перспективность нового направления

4•Dj(Ф2 - ФS) ³ (Ф1 - Ф2 -Dj)2

lm(n+1) > 0

Если неравенства выполняются, то заменяем направление Sj на Sn+1 и берем следующую последовательность n направлений S1,S2,…,Sj-1,Sj,Sj+1,…,Sn,Sn+1. При нарушении неравенств матрицу направлений S оставляем без изменений.

6. Проверяем |ФS - Ф1| £ e. Если неравенство выполнилось, то dОПТ =dn+1  и процесс оптимизации останавливается. В противном случае полагаем dО=dn+1 продолжаем процесс о пункта 1 до удовлетворения этого неравенства.

Одномерный пояса осуществляется либо посредством квадратичной аппроксимации, либо методом золотого сечения [Д6,Д7].

ПРИЛОЖЕНИЕ

к методическим указаниям по курсовой работе

«РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ В РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ ИХ РАБОТЫ»

Математичесеие модели прибороп

Диод

Схема замещения полупроводникового диода (рис.П1) состоит из идеального диода, изображенного в виде нелинейного зависимого источника тока I(V), емкости р-п-перехода С и объемного сопротивления RS . Нелинейная модель полупроводникового диода.

Вольт-амперные характеристики диода.

Ток диода представляется в виде разности токов

I=Ifwd-Irev

Зависимость

Ifwd=In*Kinj+Irec*Kgen

аппроксимирует ВАХ диода при положительном напряжении на переходе V.

Здесь In =IS*(ехр[V/(NR*Vt)]-1)-нормальная составляющая тока;

Ir=ISR*(exp[V/(NR*Vt)]-1) - ток рекомбинации;

Kinj - коэффициент инжекции

 Рис. П1.

 ì [IKF/(IKF+ In)]0.5 при IKF > 0;

Kinj = í

î 1 при IKF<0;

Kgen = [(1-V/VJ)2+0.005]M/2 - коэффициент генерации.

Ток диода при отрицательном напряжении на переходе Irev характеризует явление пробоя. Он имеет две составляющие

Irev= Irev.high+Irev.low

где

Irev.high = IBV *exp [-(V+BV / (NBV*Vt)]

Irev.low= IBVL*exp [-(V+BV / (NBVL*Vt)]

Vt=kT/q -температурный потенциал перехода (0,026 В при номинальной температуре 27°С); k = 1,38*10-23 Дж/°С-постоянная Больцмана; q = 1,6-10-19 Кл заряд электрона; Т- абсолютная темпера-

 ратура р-n-перехода. Вид ВАХ диода

 рис.П2 показан на рис.П2.

Емкость перехода С

 С=Сt+Сj,

где Сt диффузионная емкость перехода; Ct=TT*G;

Cj - барьерная емкость перехода

ì  CJO*(1-V/VJ)-M при V < FC*VJ;

Cj = í

î CJO*(1-FC)-(1+M)*[1-FC*(1+M)+M*V/VJ]  при V > FC*VJ;

G=d(Kinj *I)/dV - дифференциальная проводимость перехода для текущих значений I и V.

Линеаризованная схема замещения диода.

Схема приведена на рис.П3,а. Ее можно дополнить источниками шумовых токов, как показано на рис.П3,б. В диоде имеются следующие источники шума:

объемное сопротивление RS, характеризующееся тепловым током IшRS со

 спектральной плотностью SRS=4*k*T/(RS-Area);

дробовой и фликкер-шум диода, характеризующийся током Iшd со спектральной плотностью Sш=2*q*l+KF*IAF/f, где f - текущая частота.

Рис.П 3. Линеаризованная схема замещения диода (а) с включением источников внутреннего шума (б)

Температурные зависимости параметров.

В математической модели диода они учитываются следующим образом:

IS(T)=IS*exp{EG(T)/[N*Vt(T)]T/Tnom-1)}*(T/Tnom)XTI/N

ISR(T)=ISR*exp{EG(T)/[N*Vt(T)]T/Tnom-1)}*(T/Tnom)XTI/N

IKF(T)=IKF*[1+TIKF*(T-Tnom)]

BV(T)=BV*[1+TBV1*(T-Tnom)+ TBV2*(T-Tnom)2]

RS(T)=RS*[1+TRS1*(T-Tnom)+ TRS2*(T-Tnom)2]

VJ(T)=VJ*T/Tnom-3*Vt(T)*ln(T/Tnom)-EG(Tnom)*T/Tnom+EG(T)

CJO(T)=CJO*{1+M*[0.0004(T-Tnom)+1-VJ(T)/VJ]}

KF(T)=KF*VJ(T)/VJ

AF(T)=AF*VJ(T)/VJ

EG(T)=E*Go-a*T2/(b+T)

где EG(Tnom) - ширина запрещенной зоны при номинальной температуре (1,11 эВ для кремния; 0,67 эВ для германия; 0,69 эВ для диодов с барьером Шотки при температуре 27°С). Значения параметров IS, Vt, VJ, CJO, KF, AF, EG берутся для номинальной температуры Тnom; для кремния EGo=1,16 эВ,

а=7*10-4, b=1108; XTI=3 для диодов с р-n-переходом и ХТI=2 для диодов с барьером Шотки.

Значение номинальной температуры Тnom устанавливается с помощью опции TNOM (по умолчанию Тпот=27°С).

Приведенные выше выражения описывают диоды с р-n-переходом, включая и стабилитроны. Диоды с барьером Шотки также характеризуются этими зависимостями, но они обладают очень малым временем переноса ТТ~0 и более чем на два порядка большими значениями тока диода I. При этом ток насыщения определяется зависимостью IS=K*Т*ехр(-jb/V;),

где К - эмпирическая константа; jb - высота барьера Шотки.

Скалярный множитель Area.

Указываемый при включении диода в схему, он позволяет в программе определить эквивалентный диод, характеризующий параллельное включение нескольких одинаковых приборов или прибор, занимающий большую площадь. С его помощью изменяются значения параметров IS, IRS, IBV, IBVL, RS и CJO:

IS=IS*Area, ISR=ISR*Area, IBV=IBV*Area, IBVL=IBVL*Aiva, RS=RS/Area, CJO=CJO*Area.

По умолчанию скалярный множитель Агеа=1.

В качестве примера приведем описание параметров модели диода Д104А

.model D104A D(IS=5.81e-12 RS=8.1 N=1.15

+ TT=8.28nS CJO=41.2pF VJ=0.71 M=0.33

+ FC=0.5 EG=1.11 XTI=3)

Параметры математической модели диода приведены в табл.п.1.

Таблица 1

Имя

Параметра

Параметр

Значение по умолчанию

Единица измерения

IS

RS

N

ISR

NR

IKF

ТТ

CJO

VJ

М

EG

FC

BV

IBV

NBV

IBVL

NBVL

ХТ1

Т1КР

TBV1

TBV2

TRS1

TRS2

KF

AF

T_MEASURD

T_ABS

T_REL_GLOBAL

Т_REL_LOCL

Ток насыщения при температуре 27°С

Объемное сопротивление

Коэффициент инжекции

Параметр тока рекомбинации

Коэффициент эмиссии для тока ISR

Предельный ток при высоком уровне инжекции

Время переноса заряда

Барьерная емкость при нулевом смещении

Контактная разность потенциалов

Коэффициент лавинного умножения

Ширина запрещенной зоны

Коэффициент нелинейности барьерной емкости прямосмещенного перехода

Обратное напряжение пробоя (положительная величина)

Начальный ток пробоя, соответствующий напряжению BV (положительная величина)

Коэффициент неидеальности на участке пробоя

Начальный ток пробоя низкого уровня

Коэффициент неидеальности на участке пробоя низкого уровня

Температурный коэффициент тока насыщения

Линейный температурный коэффициент IKF

Линейный температурный коэффициент BV

Квадратичный температурный коэффициент BV

Линейный температурный коэффициент RS

Квадратичный температурный коэффициент RS

Коэффициент фликкер-шума

Показатель степени в формуле фликкер-шума

Температура измерений

Абсолютная температура

Относительная температура

Разность между температурой диода и модели-прототипа

10-14

0

1

0

2

¥

0

0

1

0,5

1,11

0,5

¥

10-10

1

0

1

3

0

0

0

0

0

0

1

А

Ом

А

А

с

Ф

В

эВ

В

А

А

°С-1

°C-1

°C-2

°C-1

°C-2

°C

°C

°C

°C

При большом быстроизменяющемся входном сигнале в ТРУ транзистор проявляет нелинейные и динамические свойства, которые могут быть представлены эквивалентной схемой

Уравнения соединений, составленные по законам Кирхгофа, определяются только схемами соединений ветвей, т.е. геометрической структурой цепи, и не зависят от вида и характеристик элементов, т.е. физического содержания ветвей.

 Схема находится в статическом режиме, если на нее воздействуют постоянные во времени сигналы

Рассмотрим простейшую математическую модель цепи с диодом для статического режима

При расчете статического режима методом Ньютона возникает необходимость решения, системы линейных алгебраических уравнений на каждой итерации. Численные методы решения систем линейных уравнений делятся на две группы

При малом входном сигнале нелинейные функции, описывающие свойства приборов, в окрестности статического режима можно считать линейными и представлять параметрами, рассчитанными (или измеренными) в статическом режиме

Таким образом, расчет динамического режима сводится к решению к-раз на каждом шаге численного интегрирования систем линейных алгебраических уравнений, например, рассмотренным ранее методом Гаусса.

При воздействии на схему большого гармонического сигнала с для составлении математической модели схемы в частотной области применяют однократное преобразование Фурье.

Электронная схема для математической модели динамического режима в частотной области с большим сигналов

Наибольшее распространение при анализе чувствительности нашли метод приращений, методы, основанные на решении уравнений чувствительности - моделей чувствительности, метод присоединенных схем


Схема мостового выпрямителя с фильтром