Система моделювання Electronics Workbench

Методическое пособие - Компьютеры, программирование

Другие методички по предмету Компьютеры, программирование

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



вому зсуві на переході; VJ контактна різниця потенціалів; m = 0,33...0,5 параметр переходу.

При малих рівнях сигналів використовується линеалізована еквівалентна схема (мал. 3.50, в), на якій провідність G = dl/d = Ioexp(U/(NUt))/(NUt). При цьому ємність переходу визначається формулами [67]:

 

С=τG+CJO(1-U/Ut)-m для U<FC*VJ;

С=τG+CJO(F3-mU/Ut)/F2 для U≥FC*VJ;

 

Дослідження прямої галузі ВАХ діодів може бути проведене за допомогою схеми на мал. 3.50, м. Вона складається з джерела струму I, амперметра А (можна обійтися і без нього, оскільки регістрований струм точно дорівнює що задається), досліджуваного діода VD і вольтметра V для виміру напруги на діоді.

 

а)

б)

 

Мал.3.51. Схема характеріографа (а), отримана на ньому ВАХ діода (в) і схема для дослідження його зворотньої гілки.

 

Процес дослідження ВАХ може бути автоматизований за допомогою характеристик осцилографа (мал. 3.51, а, в), у якому формування зображення ВАХ виконується в режимі розгорнення В/А осцилографа, при цьому використовуються сигнал з функціонального генератора і з навантаження діода.

Для дослідження зворотної галузі ВАХ діода використовується схема I див. мал. 3.51, б. У ній замість джерела струму використовується джерело напруги \]\ I із захисним резистором Rz для обмеження струму через діод у випадку його пробою.

Крім одиночних діодів, у бібліотеці EWB мається також діодний місток, I для якого можна додатково задати коефіцієнт емісії N (Emission I Coefficient). Світлодіод спеціально сконструйований діод, у якому передбачена можливість висновку світлового випромінювання з області переходу крізь прозоре вікно в корпусі.

При проходженні через діод струму в прилягаючим до переходу областях напівпровідника відбувається інтенсивна рекомбінація носіїв зарядів електронів і дірок. Частина вивільнюваної енергії виділяється у виді квантів світла. У залежності від ширини забороненої зони напівпровідника випромінювання може мати довжину хвилі або в області видимого світла, або невидимого інфрачервоного випромінювання. Випромінювання переходів на основі арсеніду галію має довжину хвилі близько 0,8 мкм. Переходи з карбіду кремнію або фосфіду галію випромінюють видиме світло в діапазоні від червоного до блакитного кольору. Найважливішими параметрами світлодіода є яскравість, вимірювана в нітах при визначеному значенні прямого струму, і колір світіння (або спектральний склад випромінювання). Для світлодіода додатково вказується мінімальний струм у прямому напрямку Turn-on current (Ion), при перевищенні якого світлодіод запалюється. Для виміру ВАХ світлодіодів можна використовувати приведені вище схеми. Перемикаючі діоди з р-п-р-п- або п-р-п-р-структурами це тірістори [86]. Тиристори, що мають висновки від крайніх електродів, називають діністорами, а прилади з третім висновком (від одного із середніх електродів) тріністорами. Крім того, до класу тірісторів відносяться сімістори симетричні діністори (діаки), симетричні тріністори (тріаки) і досить рідкий тип діністора діод Шоклі, у якому структура п-р-п організована за рахунок наявності в р-гс-переході пасток, формованих шляхом легування. На мал. 3.52 приведені позначення перемикаючих діодів, моделі яких маються в програмі EWB 3.1: (ліворуч праворуч) діод Шоклі, симетричний діністор (діак, двохнаправлений діністор), тріністор (тріодний тірістор) і симетричний тріністор (тріак, сімістор).

 

Мал.3.52. Діоди, які самі перемикаються.

Для перемикальних діодів задаються значення наступних параметрів (для EWB 5.0 їхні позначення вказуються в квадратних дужках):

Saturation current Is [IS], A зворотний струм діністора;

Peak Off-state Current Idrm [IDRM], A те ж, але для тріністора;

Switching Voltage Vs [VS], У напругу, при якому діністор переключається у відкритий стан;

Forward Breakover Voltage Vdrm [VDRM], У те ж, але для тріністора при нульовій напрузі на керуючому електроді; Peak On-State Voltage Vtm [VTM], У спадання напруги у відкритому стані; Foward Current at wich Vtm is measured Itm [ITM], A струм у відкритому стані;

Turn-off time Tg [TG], з час переключення в закритий стан; Holding current Ih [IH], A мінімальний струм у відкритому стані (якщо він мень-ші встановленого, то прилад переходить у закритий стан);

Critical rate of f-state Voltage rise dv/dt [DV/DT], У/мкс припустима швидкість зміни напруги на аноді тринйетора, при якому він продовжує залишатися в закритому стані (при більшій швидкості тріністор відкривається); Zero-bias junction capacitance Cj [CJO], Ф барєрна ємність діністора при нульовій напрузі на переході;

Gate Trigger Voltage Vgt [VGT], У напругу на керуючому електроді відкритого тринйетора;

Gate Trigger current Igt [IGT], A струм керуючого електрода; Voltage at which Igt is measured Vd [VD], У напругу, що відмикає, на керуючому електроді.

Перераховані параметри можна задати за допомогою діалогових вікон, аналогічних приведеному на мал. 3.53 для тринйетора.

Дослідження прямої гілки ВАХ тринйетора можна проводити з використанням схеми (мал.3.54), на якій показані джерела вхідної напруги Ui.

 

Мал.3.53. Діалогове вікно установки параметрів тріністора.

 

Мал.3.53. Схема для дослідження тріністорів.

 

3.7 Цифрові мікросхеми

 

Напівпровідникова електроніка бере свій початок у 1948 р., коли групою розробників фірми Bell був створений перший транзистор. Через 11 років інженерами фірми Texas Instruments була розроблена перша мікросхема, що складалася усього із шести транзисторів, а в 1971 р. нині всесвітньо відома фірма Intel розробила перший 4-розрядний мікропроцесор 4004, що містив більш 2000 транзисторів. Надалі мікромініатюризація електронних компонентів досягла таких

s