- •1. Інформаційні технології схемотехнічного проектування в радіоапаратобудуванні
- •1.1. Мета, завдання, основи автоматизації проектування ез
- •1.1.1. Загальні положення
- •1.1.2. Зміст дисципліни.
- •1.1.3. Основи інформаційних технологій схемотехнічного проектування ез
- •1.2 Загальнi положення I класифікація моделей ез
- •1.2.1 Загальні положення
- •1.2.2. Класифікація моделей
- •1. 3. Параметри моделей і їх iдентифікація
- •2. Інформаційні технології моделювання компонентів ез
- •2. 1. Моделі пасивних компонентів ез
- •2. 1. 1. Загальні положення
- •2. 1. 2. Моделі пасивних елементів
- •2. 2. Моделі активних компонентів
- •2. 2. 1. Моделі активних елементів
- •2. 2. 2. Моделі активних компонентів
- •2. 3. Гiпермоделi активних компонентів
- •2. 3. 3. Гiпермодель біполярного та уніполярного транзисторів
- •3.1.2. Типові каскади оп та їх моделі
- •3. 1. 3. Три типи макромоделей оп
- •4.2. Гiпермоделi оп
- •3. 3. Макромоделi аналогових пристроїв на базі оп і перемножувачів
- •3. 3. 1. Макромоделi лiнійних безінерційних пристроїв на оп
- •3. 3. 2. Нелiнійні безінерційні пристрої на основі оп
- •3. 3. 3. Моделі лiнійних динамічних пристроїв на оп
- •3. 3. 4. Макромоделi аналогових пристроїв на основі перемножувачів
- •3. 4. 2. Моделювання аналогових пристроїв в частотній області
- •I1потр, i0потр, u1, u0.
- •4. 3. Макромоделi цифрових пристроїв ез
- •4. 3. 1. Моделі вхідних каскадів цифрових пристроїв ез
- •4. 4. 2. Моделі порогових функцій і логічніх елементів, що управляються
- •4. 4. 3. Моделювання цап і ацп
- •5.1.2. Топологічні матриці схеми ез
- •5.1.3. Вибір компонентного базиса і топологічних матриць
- •5.2. Методи подання стану схеми ез
- •5.2.1. Табличний метод
- •5.3.2. Метод опису статики лiнійних пристроїв ез
- •5.3.3. Методи опису статики нелiнійних пристроїв ез
- •5.4. Методи опису динамічних функціональних властивостей ез
- •5.4.1. Загальні положення
- •5.4.2. Явні методи
- •5.4.3. Неявні методи
- •6.1.4 Декомпозиція логічних функцій
- •6.1.5. Реалізація функціонально-логічних властивостей цифрових ез
- •6.2. Методи моделювання функціонально-логічних схем
- •6.2.1. Синхронне моделювання
- •6.2.2. Асинхронне моделювання
- •6.2.3. Моделювання функціонально-логічних схем на основі трьохзначної логіки
- •6.2.4. Моделювання функціонально-логичних схем на основі п’ятизначної логіки
2. 3. 3. Гiпермодель біполярного та уніполярного транзисторів
Схема тестування біполярного транзистора формується по аналогії з загальним варіантом і має вигляд той, що наведено праворуч.При цьому перехідні характеристики транзистора описуються наступним чином
iб()=A2(Uэб, Uэк, T)–a2Uэб[1–exp(–B2(Uэб, T))]–b2(Uэб–d2Uэк)[1–exp(–D2(Uэб, Uэк, T)]1();0
iк()={A3(Uэб, Uэк, T) –b3(Uэб–d3Uэк)[1–exp(–D3(Uэб, Uэк, T)]}1().
Існують методи переходу від операторних виразів до перехідних характеристик, і навпаки.
Розглянемо модель на основі гiпергенераторів.
Нижче наведено адаптовану гіпермодель біполярного транзистора
Уніполярний транзистор.
Перехідні характеристики уніполярного транзистора (з вбудованим н/п переходом) мають вигляд
iз()={A4[Uиз, Uис, T] –a3Uиз[1– (B4(Uиз, T))] –b4(Uиз–Uис)*
*[1–exp(–D4(Uиз, Uис, T))]}1();
ic()={A5[Uиз, Uис, T] –b5(Uиз–Uис)[1–exp(–D5(Uиз, Uис, T))]}1().
Гіпермодель уніполярного транзистора і ії адаптована форма має вигляд приблизно схожий з гіпермоделлю біполярного транзистора з тією лише відмінністю що ми маємо заслін, витік та втік замість емітера, бази та колектора.
3. Інформаційні технології макромоделювання
аналогових пристроїв ЕЗ
3. 1. Макромоделювання операційних підсилювачів
3. 1. 1. Загальні положення
Макромодель (ММ) - це спрощенна в топологичному плані модель електронного пристрою, що з заданою точністю представляє ці параметри і характеристики.
ММ відповідає адекватному рівню моделювання і може включати в себе міри наближення і реальності (лiнійні, нелiнійні).
Аналоговий пристрої виробляє аналогову функцію що називається аналоговим сигналом, а аналоговим сигналом є безупинний в часу сигнал, струм, напруга т.і.
Сучасною реалізацією аналогових пристроїв є операційний підсилювач, основою якого є дифкаскад.
1) Параметри, необхідні для відтворення при моделюваннi:
- коефіціент підсилення без зворотного зв'язку;
- межова частота по рівню 0,7;
- час вихідного сигналу;
- допустимі Uвхс, Uвхд.
- вхідний iмпеданс для синхрофазних і диференціальних сигналів.
=R0/RЭ; RЭrЭ+r+rБ/
3.1.2. Типові каскади оп та їх моделі
ig(t) = I0 th(Ug/2 T),
Ug = (U1–U2),
i A th((B+CU)/D)+E
-
Диференційний каскад;
-
Проміжний каскад;
-
Вихідний каскад
Uвых = K Uвх;
E = R UR;
3. 1. 3. Три типи макромоделей оп
Редукція вихідного опису принципової схеми. В цьому випадку схему ділять на лiнійні, динамічні і безінерційно-нелiнійні дільниці і з них будують модель.
Декомпозиция вихідної інформації з наступним агрегатiрованiєм приватних моделей. Схему ділять на головні і другорядні впливу, що потім замінюються приватними моделями.
Структурно-функціональний синтез макромоделей. В цьому випадку модель синтезуєтся по вхідному і вихідному каскадам.
4.2. Гiпермоделi оп
ОП та схема вимірювання перехідних характеристик наведені вище. При цьому перехідні характеристики описуються наступними виразами
i1() = 1{ln e[k1/1(U1-U2)+K2] – ln e[k1/1(U1-U2) –k2]} 1();
i2() = 2{ln e[k1/2(U1-U2)+K2] – ln e[k1/2(U1-U2) –k2]} 1();
i3() = {B1(U1,U2,U3,T) (1–exp(–B2(U3,T) )) – B2(U3,T)} 1(),
де ln e (x) = ln (e (x)+1).
Гіпермодель ОП має вигляд
Розглянемо 4 типу адаптованих гiпермоделей.
G1= 0; I1= 1;
G2= 1; I2= 2;
I3=f [UG1(t), T] – g UG2(t);
G= (B2[U3(t), T])-1.