Порядок выполнения работы Исследование статических характеристик диода.
Для получения статических характеристик диода следует использовать режим анализа по постоянному току (DC анализ).
Для построения прямой и обратной ветви вольтамперной характеристики (ВАХ) диода следует использовать отдельные схемы.
Для изучения зависимости параметров диода от температуры следует получить его ВАХ при различных температурах окружающей среды.
Построение прямой и обратной ветви ВАХ.
В редакторе Micro-Cap создать схему для получения прямой ветви ВАХ (рис 1.9). Где I1 – источник тока, D1- диод (тип диода задается преподавателем)
Открыть меню “Анализ ” и выбрать режим “Анализ по постоянному току”
В окне параметров анализа выбрать в качестве независимой переменной ток источника тока I1. В качестве зависимой переменной выбрать напряжение на диоде V(D1).
Включить автомасштабирование графиков.
Выбрать из выпадающего списка способов задания температуры “List”списка и в окне редактирования задать значения температуры -40, 40, 90 градусов.
Запустить расчет.
На полученных графиках разместить текстовые метки для каждой кривой ВАХ.
Повторить моделирование для получения обратной ветви ВАХ диода, создав схему рис. 1.10. и выполнив пп. 2- 7. При выполнении п. 2 в качестве независимой переменной следует выбрать напряжение источника V1, а в качестве зависимой - ток диода D1.
Исследование динамических характеристик диода.
Для получения динамических характеристик диода следует использовать режим анализа переходных процессов(transient анализ).
Создать схему в соответствии с рис. 1.11. В качестве источника напряжения использовать генератор импульсов Pulse Source, задав значение его параметра Model = Pulse.
Генератор позволяет получить импульсы различной формы, задавая необходимые значения параметров (рис. 1.12). В данном случае необходимы знакопеременные импульсы идеальной формы с нулевыми длительностями фронта и спада. Для этого необходимо задавать P1=P2 и P3=P4. Величину периода определяет параметр P5, а значения положительной и отрицательной амплитуды One и Zero. Величина периода предварительно выбирается равной 100 мкСек. После выполнения моделирования ее следует уточнить таким образом, чтобы на графиках детально просматривался процесс запирания диода. Амплитуда импульса задается таким образом, чтобы получить прямой ток диода близким к номинальному прямому току.
В окне задания параметров моделирования задать время моделирования и переменные, для построения временных диаграмм. Временные диаграммы построить в отельных осях координат. На первом графике построить диаграммы для напряжения генератора V1 и напряжения на диоде VD1. На втором графике – ток диода VD1.
Исследование статических характеристик биполярного транзистора.
Для моделирования статических характеристик в редакторе Micro-Cap создать схему рис 1.13. Поскольку входное сопротивление транзистора мало, при исследовании целесообразно использовать в качестве независимой переменной не напряжение, а ток. Поэтому к базе транзистора на рис. 1.13 подключен источник тока I1.
Исследование входной характеристики биполярного транзистора. В пункте меню Analisys необходимо задать режим моделирования по постоянному току (DC..). В качестве независимого источника выбрать источник тока в цепи базы транзистора. Диапазон изменения тока базы задается в диапазоне 0-5 мА.
Входную характеристику необходимо получить при двух значениях напряжения на коллекторе 0 В и 10В. Для этого в задать необходимые значения напряжения источника напряжения в цепи коллектора.
Исследование выходных характеристик биполярного транзистора. В пункте меню Analysis необходимо задать режим моделирования DC Analys а. В качестве независимого источника выбрать источник напряжения в цепи коллектора. Диапазон изменения напряжения на коллекторе задается в диапазоне 0 - 20 В.
В качестве параметра использовать ряд значений тока базы. Рекомендуется задать четыре значения тока базы в диапазоне 0- 5 мА.
Рис. 1.13 . Схема модели для исследования
статических характеристик биполярного
транзистора