Исследование полупроводникового диода
Моделирование лабораторного стенда получения ВАХ диода в программе Microcap 9. Влияние сопротивлений измерительных приборов (милливольтметра и миллиамперметра) на получаемые данные. Построение вольтфарадной характеристики в программной среде Mathcad.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.06.2015 |
| Размер файла | 560,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Оглавление
- Работа №1. Исследование полупроводникового диода
- Выполнение работы. Часть 1
- Выполнение работы. Часть 2
Работа №1. Исследование полупроводникового диода
Цель:
Моделирование лабораторных исследований в программах схемотехнического моделирования, расчёт параметров модели по результатам моделирования. Приобретение навыков в использовании базовых возможностей программ схемотехнического анализа для исследования статических и динамических характеристик полупроводниковых диодов с последующим расчетом параметров модели полупроводникового диода. Приобретение навыков в исследовании полупроводниковых приборов и освоение математических программ расчета параметров модели полупроводниковых приборов на основе проведенных экспериментальных исследований.
Задание 1
Для заданного варианта типа диода провести моделирование лабораторного стенда получения ВАХ диода в программе Microcap 9 как на прямой ветви, так и на обратной ветви по обоснованным для проведения эксперимента схемам.
Подтвердить правильность выбора схем экспериментально изучив влияние сопротивлений измерительных приборов (милливольтметра и миллиамперметра на получаемые данные. Дать пояснения результатам.
диод вольтфарадный программный mathcad
Выполнение работы. Часть 1
Необходимо получить ВАХ диода при прямом включении. Для этого строим цепь, приведённую на Рис. 1.1.
Здесь R1 - сопротивление миллиамперметра - должно быть очень маленьким, чтобы падение напряжения на нём было тоже очень малым. Сопротивление 1 будет только влиять на диапазон напряжения, которое будет в точке KT1.
Сопротивление R2 - сопротивление милливольтметра - должно быть очень большим, чтобы доля электрического тока (а соответственно и его силы - I2) было очень малым, по сравнению с током, протекающем через диод.
Напряжение на диоде показываем милливольтметр (т.к. подсоединен параллельно с этим диодом).
Сила тока, протекающего через диод, вычисляется как разность сил тока, протекающих через миллиамперметр и через милливольтметр (т.к. милливольтметр подсоединен последовательно к милливольтметру и диоду).
Рисунок 1.1.
По оси абсцисс откладываем напряжение, а по оси ординат - I(D1)(A):
Далее создаем файл (Numeric Output), в который выводим значения без аксессуаров (только числа) для дальнейшего использования при работе в MCAD.
Используем функцию READPRN, для считывания данных из файла с раширением .DNO в рабочий файл MCAD. В качестве параметра указывается адрес файла.
Строим график ВАХ в MCAD (Рис.1.2.)
Рисунок 1.2.
Где A<0> - напряжение, а A<1> - сила тока на диоде.
Обратную ветвь используют для получения точного значения тока, протекающего через диод (Рис.1.3.)
Рисунок 1.3.
При проведении анализа по постоянному току получаем график:
Где по оси абсцисс откладываем напряжение, а по оси ординат - I(D1)(A)
График, полученный средствами МCAD:
Где B<1> - напряжение, а B<2> - сила тока на диоде.
Строим схему для измерения ВФХ диода:
Рисунок 1.4.
Получаем график:
Где по оси абсцисс откладываем частоту источника, а по оси ординат - напряжение на диоде.
Выполнение работы. Часть 2
Расчет статических параметров модели диода
Из реализованной проверки можно сделать вывод, что, используя данный метод, мы получили модель, достаточно приближенную к реальной.
Решение задачи определения параметров модели полупроводникового диода (GIVEN MINERR)
Мы ещё раз убедились, что численные методы MathCAD обеспечивают высокую точность при воспроизведении функций. Если использовать не линейную интерполяцию, а кубическую spline-интерполяцию (присутствует в MathCAD), то можно добиться ещё более высокой точности.
Построение вольтфарадной характеристики в программе mathcad
Как мы можем видеть, мы получили точные значения, хоть и брали функцию Minerr, а не Find, что говорит о достаточно хорошем приближении при построение ВФХ и нахождения резонансных частот при помощи MicroCap.
Теперь, проведя все эксперименты, мы можем внести наш диод в базу. Это можно сделать, добавив диод в файл с расширением .LIB. Затем, чтобы использовать эту библиотеку в программе MC9 DEMO, нужно внести её в список используемых библиотек NOM.LIB, который находится в папке */microcap/library.
Результатом данной работы является моделирование лабораторного исследования в программе схемотехнического моделирования Micro Cap 9, произведен расчет параметров модели в системе компьютерной алгебры Matchcad. Были приобретены навыки использования базовых возможностей программ схемотехнического анализа для исследования статических и динамических характеристик полупроводникового диода с последующим расчетом его параметров, а также освоены математические программы расчета параметров модели полупроводниковых приборов на основе проведенных экспериментальных исследований. Итогом всей этой работы является дополнение библиотеки уже существующих диодов найденным.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Описание работы с программным комплексом, его возможности на примере расчета полупроводникового диода на p-n переходе, биполярного транзистора, полевого транзистора с изолированным затвором. Общая методика расчета элементов с помощью программы MicroTec.
дипломная работа [246,1 K], добавлен 06.09.2014Аналитический обзор существующих параллельных интерфейсов. Разработка лабораторного стенда и алгоритмов подпрограмм обмена информацией. Создание программ драйвера ИРПР. Команды микропроцессора, алгоритмы подпрограмм инициализации, ввода и вывода символа.
курсовая работа [255,2 K], добавлен 10.07.2017MicroCAP-7 - это универсальный пакет программ схемотехнического анализа. Аналоговые и цифровые компоненты, из которых составляется электрическая принципиальная схема и типы их математических моделей. Описание моделируемого устройства в программе МС7.
реферат [247,3 K], добавлен 05.01.2011Использование программной системы Mathcad для выполнения, документирования и использования вычислений и инженерных расчетов. Вычисление пределов, суммы ряда. Работа с матрицами, построение трехмерного графика. Решение систем нелинейных уравнений.
отчет по практике [1,5 M], добавлен 11.09.2014Разработка схемы стенда. Схема вероятностного некомпактного тестирования. Аппаратные средства диагностики. Типы контрольно-измерительных приборов. Измерители тока. Методы диагностирования ЭВМ, причины отказов. Расчет потребляемой мощности стенда.
курсовая работа [670,0 K], добавлен 27.03.2011Изучение предметной области и выполнение анализа автоматизированных информационных систем для учета и обслуживания контрольно-измерительных приборов. Выбор инструментального средства разработки. Реализация базы данных проведена СУБД Microsoft Access.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 14.12.2011Основные понятия компьютерного моделирования. Функциональная схема робота. Системы компьютерной математики. Исследование поведения одного звена робота с использованием системы MathCAD. Влияние значений изменяемого параметра на амплитуду угла поворота.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.03.2013Моделирование движения пешехода и составление блок-схемы программы. Построение изображения выходного сигнала в MathCAD и нормирование переходной характеристики. Модель программы обслуживание покупателей на языке GPSS/PC-2, описание команд и операндов.
курсовая работа [635,4 K], добавлен 01.02.2014Модель модернизации детали (расчёт на деформацию, эквивалентных напряжений) в программе Solidworks. Анализ обратного клапана в программе Workingmodel, его применение и функции. Расчёт фланцевого соединения фонтанной арматуры в программе Mathcad.
практическая работа [837,3 K], добавлен 15.01.2015Основные концепции реляционных баз данных. Проектирование и требования к базам данных в среде Delphi, их виды. Объектная ориентация языка, формы, модули и метод разработки. Базовый подход к конструированию и условия рабочего места и зоны оператора.
дипломная работа [260,1 K], добавлен 12.06.2009
