Элементы и устройства твердотельной электроники в примерах и задачах. Дудкин В.П - 5 стр.

UptoLike

Составители: 

5
(отсюда и второе название метода метод опрокинутой характеристики ).
Точка пересечения исходной характеристики одного из элементов и
преобразованной характеристики второго элемента дает искомые ток и
падения напряжений.
Используя описанный метод, можно исследовать процессы в цепях при
управлении параметрами элементов как током, так и напряжением.
Метод наложения для нелинейных цепей используется при анализе
режимов работы электронных устройств , когда на входе цепи одновременно
действуют постоянная и переменная составляющие сигнала. В этом случае
сначала проводится расчет с учетом только источников постоянного тока
( напряжения) и определяется режим работы устройства по постоянному току .
Затем рассчитывается режим работы устройства по переменному току .
При расчете могут быть использованы различные эквивалентные схемы
активных элементов электронных устройств : физические эквивалентные
схемы , схемы замещения на основе применения различных систем
параметров (y-, h-, S-параметров).
Подробное изложение перечисленных методов с иллюстрацией на
конкретных примерах содержится в [4], их применение к анализу различных
электронных устройств рассмотрено в различных учебниках и пособиях,
например , в [1-18].
Расчет генераторов и импульсных устройств в общем случае
предполагает использование решения описывающих их работу систем
дифференциальных уравнений аналитическими или численными методами .
Такой подход позволяет описать фазовые портреты колебаний, временные
диаграммы токов и напряжений. Для инженерных расчетов обычно
используются простые аналитические выражения [1-8,11-16], полученные на
основе рассмотрения переходных процессов в электронных устройствах.
При расчете конкретных электронных устройств возникает необходимость
в знании характеристик и параметров их активных элементов. При этом
особенно полезны для изучения примеры расчета схем с учетом конкретных
марок используемых диодов и транзисторов [4,5,10].
Необходимые для расчетов характеристики элементов электронных схем
должны быть определены из справочной литературы. При пользовании
справочниками следует учитывать, что приводимые в них такие параметры,
как крутизна, внутреннее сопротивление, h-параметры транзисторов,
относятся к тому режиму , который приведен в справочнике в качестве
рекомендуемого , т.е. к определенной точке характеристик. Для других
режимов параметры могут быть иными . Если помимо характеристик,
приведенных в справочниках, необходимы характеристики для каких-либо
промежуточных значений параметров, их следует получить, используя
методы интерполяции или экстраполяции.
В связи с использованием справочных данных из интервала значений,
применением графических построений результаты решения ряда задач
являются приближенными . Этим может привести к некоторому расхождению
с приведенными ответами . Однако для решения большинства задач
                                              5
(о тсю да и вто р о е названи е мето да – мето д о п р о ки ну то й хар актер и сти ки ).
То чка п ер есечени я и схо дно й хар актер и сти ки о дно го и з эл ементо в и
п р ео бр азо ванно й хар актер и сти ки вто р о го эл емента дает и ско мы е то к и
п адени я нап р яж ени й.
       И сп о л ьзу я о п и санны й мето д, мо ж но и ссл едо вать п р о ц ессы в ц еп ях п р и
у п р авлени и п ар аметр ами элементо в както ко м, таки нап р яж ени ем.
        М ето д нало ж ения для нел и нейны х ц еп ей и сп о льзу ется п р и анали зе
р еж и мо в р або ты электр о нны х у стр о йств, ко гда на вхо де ц еп и о дно вр еменно
действу ю т п о сто янная и п ер еменная со ставл яю щ и е си гнала. В это м сл у чае
сначала п р о во ди тся р асчет с у чето м то л ько и сто чни ко в п о сто янно го то ка
(нап р яж ени я) и о п р еделяется р еж и мр або ты у стр о йства п о п о сто янно му то ку .
Затемр ассчи ты вается р еж и мр або ты у стр о йства п о п ер еменно му то ку .
        П р и р асчете мо гу тбы ть и сп о л ьзо ваны р азл и чны е экви валентны е схемы
акти вны х эл ементо в эл ектр о нны х у стр о йств: фи зи чески е экви валентны е
схемы , схемы замещ ени я на о сно ве п р и менени я р азли чны х си стем
п ар аметр о в (y-, h-, S-п ар аметр о в).
      П о др о бно е и зло ж ени е п ер ечи сл енны х мето до в с и лл ю стр ац и ей на
ко нкр етны х п р и мер ах со дер ж и тся в [4], и х п р и менени е канал и зу р азл и чны х
электр о нны х у стр о йств р ассмо тр ено в р азли чны х у чебни ках и п о со би ях,
нап р и мер , в [1-18].
       Расчет генер ато р о в и и мп у л ьсны х у стр о йств в о бщ ем сл у чае
п р едп о лагает и сп о л ьзо вани е р еш ени я о п и сы ваю щ и х и х р або ту си стем
ди ффер енц и ал ьны х у р авнени й анали ти чески ми и л и чи сленны ми мето дами .
Тако й п о дхо д п о зво ляет о п и сать фазо вы е п о р тр еты ко лебани й, вр еменны е
ди агр аммы то ко в и нап р яж ени й. Д ля и нж енер ны х р асчето в о бы чно
и сп о льзу ю тся п р о сты е анали ти чески е вы р аж ени я [1-8,11-16], п о л у ченны е на
о сно ве р ассмо тр ени я п ер ехо дны х п р о ц ессо в в электр о нны ху стр о йствах.
     П р и р асчете ко нкр етны х электр о нны х у стр о йств во зни каетнео бхо ди мо сть
в знани и хар актер и сти к и п ар аметр о в и х акти вны х эл ементо в. П р и это м
о со бенно п о л езны для и зу чени я п р и мер ы р асчета схем с у чето м ко нкр етны х
мар о ки сп о л ьзу емы х ди о до в и тр анзи сто р о в [4,5,10].
      Н ео бхо ди мы е дл я р асчето в хар актер и сти ки эл ементо в электр о нны х схем
до лж ны бы ть о п р еделены и з сп р аво чно й ли тер ату р ы . П р и п о л ьзо вани и
сп р аво чни ками сл еду ет у чи ты вать, что п р и во ди мы е в ни х таки е п ар аметр ы ,
как кр у ти зна, вну тр еннее со п р о ти влени е, h-п ар аметр ы тр анзи сто р о в,
о тно сятся к то му р еж и му , ко то р ы й п р и веден в сп р аво чни ке в качестве
р еко менду емо го , т.е. к о п р еделенно й то чке хар актер и сти к. Д ля др у ги х
р еж и мо в п ар аметр ы мо гу т бы ть и ны ми . Если п о ми мо хар актер и сти к,
п р и веденны х в сп р аво чни ках, нео бхо ди мы хар актер и сти ки для каки х-ли бо
п р о меж у то чны х значени й п ар аметр о в, и х сл еду ет п о лу чи ть, и сп о льзу я
мето ды и нтер п о л яц и и и ли экстр ап о л яц и и .
       В связи с и сп о льзо вани ем сп р аво чны х данны х и з и нтер вала значени й,
п р и менени ем гр афи чески х п о стр о ени й р езу л ьтаты р еш ени я р яда задач
явл яю тся п р и бл и ж енны ми . Э ти ммо ж етп р и вести кнеко то р о му р асхо ж дени ю
с п р и веденны ми о тветами .            О днако для р еш ени я бо л ьш и нства задач