2. Інформаційні технології моделювання компонентів ез

2. 1. Моделі пасивних компонентів ез

2. 1. 1. Загальні положення

Під компонентом ЕЗ будемо розуміти деякий фрагмент електричної схеми виконаний в конструкторському виді що володіє певними функціональними властивостями.

Число полюсів компоненту більше або рівно двом, що описуються полюсними струмами і межполюсними напругами. Модель компоненту відносна до рівня детального моделювання. По іншим рівням модель компоненту спромагається бути будь-якой.

Моделі компонентів можна розділити на формальні і фізичні. Формальні описують зв'язок струмів і напругів в полюсах без урахування фізики процесу. Фізичні, в свою чергу, поділяються на електричні, іфiзико-топологичні, технологічні. В електричних моделях базовими параметрами є електричні моделі. Для фiзико-топологичних моделей вихідними параметрами є параметри структури і фізичні параметри матеріалу. В технологічних базовими є параметри технології одержання цього об'єкту.

Під елементом будемо розуміти фізичну концентрацію властивостей.

Компонент це реалізація елементу.

2. 1. 2. Моделі пасивних елементів

Під пасивними елементами будемо розуміти елементи, що не містять постійних чи змінних джерел сигналу, чи еквівалентні їм властивості.

	1) R=const 2) R=R(i) 3) R=R(U) 4) R=R(t U=fi(i);	U(t)=i(t)R U(t)=i(t)R[i(t)] i(t)=U(t)/R[U(t)] U(t)=i(t)R(t) i=fU(U).
	1) G=const 2) G=G(i 3) G=G(U) 4) G=G(t) U=i(i);	i(t)=U(t)G U(t)=i(t)/G[i(t)] i(t)=U(t)G[U(t)] i(t)=U(t)G(t) i=U(U).
	1) i(t)=(d/dt)Q[U(t)]=QU/Ut 2) Q/U=const=C iC(t)=CdUC/dt; 3) C=C(t) i(t)=d/dt[C(t)U(t)]=CU(t)/t+C(t)dU/dt
	1) U(t)=d/dt[i(t)]=i/it 2) /i=const=L UL(t)= diLL/dt 3) U(t)=d/dt[L(t)i(t)]=Li(t)/t+L(t)di/dt
	U1(t)=M11dU/dt+M12di2/dt U2(t)=M21di1/dt+M22di2/dt M11=L1 M12=M M22=L2 M21=M.

Часто використовуються структура з розподільними параметрами. Величини R, C, L є погонними параметрами.

Моделі пасивних компонентів

Моделі пасивних компонентів будуються на основі пасивних елементів. Розглянемо моделі опіра постійного опору, конденсатора, iндуктiвностi:

Визначимо опис моделі:

U(t)=i2(t)R+Ldi2/dt I1(t)=CdU/dt i(t)=i1(t)+i2(t)

Знайдем перехідні характеристики, при подачі:

U₁(t)=i₂(t)R+Ldi₁/dt;

U/P=i₂(p)R+pLI₂(p)I₂(p)=U/p(R+pL);

I₂(p)=U/pL((R/L)+p);

1/p((R/L)+p)p=(A/p-0)+B/(p-(-R/L));

AP+AR/L+BP=1;

A+B=0 AR/L=1 A=1/R B=-A

I₂(p)=(U/R)[(1/p-0)-(1/p-(-R/L))];

2. 2. Моделі активних компонентів

2. 2. 1. Моделі активних елементів

В відміні від пасивних, активні компоненти містять джерела постійних чи змінних сигналів, чи еквівалентні властивості. При моделюваннi електричних моделей використовують джерела струму і напругу в якості активних компонентів.

Ідеальне джерело напруги:

dU/di=0.

Розглянемо реальні джерела напругу:

Також існують джерела, що управляються струмом.

Джерела струму

I=const;

I=_U(U); U={U₁,...,U_n}, i={i₁,...,i_n};

I=_i(i).

Для побудови фізичних, фiзико-топологичних і технологічних, у вигляді активних застосовують:

	- элемент дифузії (дифузанс); Id=HdP/x;
	- элемент рекомбінації (рекомбенанс); IC=HCP;
	- элемент накопичування (сторанс); IS=SP/t;
	- генератор; Ir=HCP0, де Р0- початкова концентрація.

Коефіціенти Нс, Нd, S залежать від температури, рухомості зарядів, часу дифузії і інших технологічних і топологичних чинників. Вони є iдентефикациями відповідних коефіціентів в рівняннях безперервності.