Главная страница  Схемотехнология полевых транзисторов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 [ 40 ] 41 42 43 44 45 46

этих программ относится слабый графический вывод и сложность задания многочисленных параметров моделей. Графический ввод в них не предусмотрен.

Программа MicroCAP* обеспечивает ввод данных о схеме в графическом виде и удобный (имитирующий работу двух лучевых осциллографов) вывод информации о переходных процессах. К сожалению, модели МПТ у Micro САР чрезмерно упрощены и нет возможности их модификации. В то же время имеются обширные библиотеки моделей типовых элементов (диодов, биполярных и полевых транзисторов, операционных усилителей и др.).

Мощные ПТ - активные приборы нового поколения. Для н:!х пока не разработаны точные и простые модели. Поэтому погрешность моделирования может быть заметной - от 5...107о для программ NAP-2 и PSPICE и до 30... 40 % для MicroCAP. Это обстоятельство говорит в пользу создания специализированных программ, у которых модели могут легко изменяться. Кроме того, универсальные програм.мы и.меют сложные алгоритмы и скорость моделирования у них ниже, чем у специализированных программ, оптимизированных по этому параметру.

Из всех перечисленных программ наиболее удобной является MicroCAP (версии I, П и П1). Эта програ.чма проста в освоении и обладает превосходным графическим интерфейсом. Входящий в программу отладчик моделей PEP обеспечивает быструю подготовку моделей диодов, биполярных и полевых транзисторов операционных усилителей. Обширные библиотеки содержат от 50 до 100 типов моделей (в том числе упрощенные модели нескольких десятков типов .мощных ПТ). К сожалению, обозначения ряда компонентов (напри.мер, резисторов) и их параметров отличны от гостиро-ванкых у нас.

Из специализированных программ можно отметить программу модели-роЕния ключа на мощнр.ч МДП-транзисторе со сплайн-аппроксимацией семейства ВАХ и возможностью задания нелинейных емкостей [47]. Эта программа разработана для 8-разрядных ПК класса ZX-Spectrum, ее усовершенствованный вариант для ПК IBM PC, XT н AT описан в [194]. Там же описан пакет программ быстрого моделирования лестничных н произвольных схем (программы ACL и АЕС), а также линейных схем в частотс<зй области (ALC).

10.2. Применение программ для автоматизации расчетов

К наиболее известным программам автоматизации расчетов относятся интегрированные системы Eureka, MathCAD и MatLAB. Система Eureka является одной из самых простых. К ее достоинствам следует отнести легкость расчетов по аналитическим выражениям, решение нелинейных уравнений и их систем, весьма наглядный диалоговый режим общения с пользователем.

Прн запуске программы появляется ряд окон и главное меню. Оно содержит команды: File (работа с файлами). Edit (редактирование). Solve (решение). Commands (управление командными режимами). Report (выдача документации). Graph (графика). Options (опций) н Windows (управление окнами).

В нашу задачу не входит полное описание работы с этой программой. Достаточные сведения можно иайти в [190], а также изучив систему подсказок, вводимую нажатием клавиши F1. Поэтому ограничимся парой типовых применений этой системы.

На рнс. 10.1 представлено решение задачи о поиске параметров S, Is н Ua аппроксимации передаточной характеристики мощного МДП-транзнсто-

Здесь описана программа MicroCAP П. В настоящее время применяется н более совершенная программа MicroCAP III с моделями ПТ, идентичными применяемым в программе PSPICE.

Эврика: Решатель , Вере. 1.Or Суббота Январь 18, 1992, 0:20 an. Имя файла ввода: A:\PA907.EKA

; Вычисление параметров UO,S,b

; для параболической аппроксимации

; передаточной характеристики Is(Ug)

; мощного МДП транзистора КП907

; методом регрессии

иО:=0

Ь:=0

S:=0.15

Is(Ug)=S*(Ug-UO-b*Ug*Ug)

ls(0)=0

Is(5)=0.85

Is(10)=1.65

Is(15)=2.05

Is(20)=2.3

Is(25)=2.4

$ substlevel - 0

************************ *t***************t********************

Решение : Переменные Значения b = .021041896

S = .20194200

UO = .043618597

Максим, огзибка

.064312712

Обработка формул:

Формулы

S*(Ug-UO-b*U.

Значения

.0-13618597 - .021041896 .20194200

= .20768363

= .20768363

Рис. 10.1. Вычисление параметров параболической аппроксимации с помощью программы Eureka

ра КП701 функцией гиперболического тангенса*. Сама функция задана первым выражением (знак := означает операцию присваивания). Далее зада-

* Здесь н далее используется версия системы Eureka с руссифицироваи-иой системой меню. Однако индексы у переменных могут задаваться лишь латинскими буквами, что ведет к ниым обозначениям, чем приняты в предшествующих главах.



Файл

Ред.

Реш.

Эврика - --

Команды Отчет Граф. Опции

С ;-

A:PA907.EKA ; Вычисление параме ; для параболическо ; передаточной хара : мощного МД1Ьтранэ ; методом регрессии ио: =0 Ь:=0 S:=0.15

Is(Ue)=S*(Ue-UO-b*U

Ред - Стр. 1

Is 2.45

А:ОТЧЕТ. *************

Эврика: Решат Суббота Янза Имя файла вво

- 188

Поз. 1

Черт

------ Решение ---

А .-РЕШЕНИЕ. С-р.

.lit

.+tt

. It

20.0

ачения

.02104ieS..

.20194200 .043618597

вриф

Стр. 1

Значения

- .04361859

Fl-IIOH. F5-Pacm. Р6-След. SCROLL-Разм/Сдв.

Рис. 10.2. Вывод графика передаточной характеристики (программа Eureka)

ст: to

------ Эврика

Файл Ред. Реш. Команды Отчет

Граф.

Опции

Окно

Ред Стр.

11 Поз.1

A:SA50RD.BAK

у1=0.7 у2 = 2 уЗ=3.5 у4=5.2 у5 = 6

Y0=((у1+у5 ) + 2*(у2+у4))/6

¥1ю=(у1-уБ+у2-у4)/3

Y2ffl=(yl+y5 2*уЗ)/4

У3ю=((у1-у5)-2*(у2-у4))/6

У4ю=((у1+у5>-4*(у2+у4)+6*уЗ)/12

Kg=sqrt(Y2B2+Y3B2+Y4B 2)/abs(YlB)

Отчет Стр.

А:ОТЧЕТ. Стр. 5 Поз.1

Эврика: Решатель , Вере. l.Or Суббота Январь 18, 1992, 0:36 ав. Имя файла ввода: A:\SA50RD.BAK

- Решение ------

А:РЕШЕНИЕ. Стр 10

Решение :

Переменные Значения

YO yl YlB

.077034123 3.5166667 .70000000

-2.8333333

А:ПРОВЕР.

Вериф

yl 0.7

Различие

Стр. 6

7000000 7000000 .00000000

Fl-Пом. Р5-Расш. Р6-След. Р7-Илти SCROLL-Разм/сдв.

Р.с. 10 3, Расчет коэффициента гармоник методом пяти ординат с помощью программы Eureka



ется ряд значений передаточной характеристики Ic{U3ii)==ls{Ug)- Знак = в данном случае понимается как приближенное равенство, после знака ; следуют текстовые комментарии.

Записанная система уравнений решается автоматически (в режиме Реш.) как типичная некорректная задача. На это указывает специальная команда (последняя строка), сообщающая системе, что ввиду отсутствия точного решения решение должно проводиться с минимизацией среднеквад-ратической погрешности. С помощью позиции меню Граф. можно вывести график передаточной характеристики (рис. 10.2). Аналогичным образом легко реализуются любые другие виды аппроксимаций, включая нелинейные зависимости междуэлектродных емкостей от напряжений (см. гл. 2).

Систвив M thCAD. Дьяконов В.П. 1991 г

Р сч т и построение сеиейства ВАХ

= 1 = 45

- 5.10 ..30

S : 0.15

В = 0.01 RC 25 ис 0.5

г 1

. 55

IC(UG,UC) := S [jjG - ио - В UG]

U - в

UG-UO-B UG

L(UC) :г

КС - UC RC

График сеиейства выходных ВАХ

IC(UG,UC),L(UC)

UG=3

Расчет и построаниа сквозной динамической характеристики

UG - о,1 ..16 ис 25

IC(UG> := if IJJG > UO,S UJG - UO - В UG J Ll - e U(UG) := root(EC - UC - RC IC(UG),UC)

График а р даточкой характеристики

UG-UO-B UG

U(UG)

Рис. 10.4. Моделирование статического режима каскада с общим истоком в среде системы MathCAD

Другой пример применения системы Eureka - расчет коэффициента гармоник Кт методом пяти ординат (рис. 10.3). Метод основан на использовании пяти равноотстоящих ординат сквозной динамической характеристики усилителя. Расстояние между крайними ординатам по оси абсцисс равно двойной амплитуде входного гармонического воздействия.

Недостатком системы Eureka является быстрое снижение скорости вычислений по мере усложнения задачи. Если однократный расчет по сложным формулам занимает доли-единицы секунд, то решение системы нелинейных

Система HathCAD. Дьяконов В.П. 1891 г. Спектральный анализ методой пяти ординат

Х-в*ктор входного сигнала У-векор ыхояного сигнала

Сплайн-аппксцмаиия F(V)


Построение график передаточной функции

Спектральный анализ

ХО - 10 Хвах 8 i := О ..10 DX := О 1 Хвах i

Yl. .z rrXO - DX.l FXO - 0.5 DXJ

Y4 : = F rXO + 0 . 5 DX

-FpCO-DXJ F(XO) - frXO * DX.J

Yl + Y5 + 2 Y2 ♦ 2 Y4

i i i L

Yl + Y5 - 2 Y3. i i i

Yl - Y5 ♦ Y2 - T4. i i i 1

YHl - Y2 * Y4

YM4 := YH2 - YO + Y3. i ill

0.07


2 2 2

YH2 ♦ YM3 . YM4

Ultra

iii>.i-a я

Я<1- 4Ш

Рис. 10.5. Расчет зависимости коэффициента гармоник от амплитуды входного сигнала (система MathCAD)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 [ 40 ] 41 42 43 44 45 46

© 2000 - 2022 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.