Лабораторная_работа206М_150129 (1178826)
Текст из файла
1МОП транзисторыЛабораторная работа №206М1.Задание к допускуОзнакомиться с методикой создания проекта и моделирования электронных элементов всистеме проектирования электронных схем OrCAD_10.5.Получить от преподавателя номер набора МОП транзисторов. В папке FRTK\#Gr\NAME\создать проект с именем данной лабораторной работы (см. Методику моделирования).Подключить библиотеку PWRMOS.1.1.Начертить в тетради схемы моделирования вольтамперных характеристик: n-канального M1 (рис1.1,а) и p-канального M2 (рис1.1,б) МОП транзисторов.II211V2M12BSS100/PLPBSS110/PLP1mVdc-1mVdc3V33V1V4M20Vdc0Vdc000000абРис.1.1 Схемы моделирования вольтамперных характеристик МОП транзисторов1.2. Начертить в тетради схему моделирования емкости затворов МОП транзисторов (рис.1.2)R1R2V25Vdc30012BSS100/PLPV1{RD}0V1 = 0V2 = -5VTD = 0TR = 5usTF = 5usPW = 1usPER = 100usV4M2BSS110/PLPV3-5Vdc31I2V1 = 0V2 = 5VTD = 0TR = 5usTF = 5usPW = 1usPER = 100usPARAMETERS:I{RD}M1000абРис.1.2.
Схема моделирования емкости затворов МОП транзисторов1.3.Начертить в тетради схему моделирования переходных процессов полевых транзисторов(рис.1.3)R1R2V220012BSS100/PLPV15Vdc3V1 = 0V2 = 5VTD = 100nsTR = 10nsTF = 10nsPW = 200nsPER = 100us{RD}PARAMETERS:0V1 = 0V2 = -5VTD = 100nsTR = 10nsTF = 10nsPW = 200nsPER = 100usV4M2BSS110/PLPV3-5Vdc31{RD}M1000абРис.1.3.
Схема моделирования переходных процессов МОП транзисторов2.Задание к выполнению работы22.1,n. Составить схему моделирования вольтамперных характеристик n-канального МОПтранзистора (рис.1.1,а).Установить напряжение источника V2 равным +1mV. В режиме DC Sweep получитьзависимость тока стока ID(M1) от напряжения источника V1 в диапазоне от (1…3)V до 5V cшагом 0.01V для трех значений температуры: -40, 27 и 85 градусов. Определить масштабпроводимости вертикальной оси координат. По полученной зависимости определить U0(M1).Перерисовать полученные зависимости проводимости в тетрадь.2.1,p. Составить схему моделирования вольтамперных характеристик p-канального МОПтранзистора (рис.1.1,б).Установить напряжение источника V4 равным -1mV.
В режиме DC Sweep получитьзависимость тока стока -ID(J2) от напряжения источника V3 в диапазоне от -5V до -(1…3)V cшагом 0.01V для трех значений температуры: -40, 27 и 85 градусов. Определить масштабпроводимости вертикальной оси координат. По полученной зависимости определить U0 (M2).Перерисовать полученные зависимости проводимости в тетрадь.2.2,n. Установить напряжение источника V2 равным +5V. Получить зависимость тока стокаID(M1) от напряжения источника V1 в диапазоне от U0 (M1) до 5V с шагом 0.01V для трехзначений температуры: -40, 27 и 85 градусов.Перерисовать полученные зависимости тока в тетрадь.2.2,p.
Установить напряжение источника V4 равным -5V. Получить зависимость тока стокаID(M2) от напряжения источника V3 в диапазоне от -5V до U0 (M2) с шагом 0.01V для трехзначений температуры: -40, 27 и 85 градусов.Перерисовать полученные зависимости тока в тетрадь.2.3,n.1 Получить зависимость тока стока ID(M1) от напряжения источника V2 в диапазоне от0V до +5V c шагом 0.01V с параметрическим изменением напряжения V1 на затворе от U0 до+5V с шагом примерно равным (5V-U0 (M1))/4.Перерисовать полученные зависимости тока в тетрадь.2.3,n.2. Повторить предыдущий пункт задания для трех значений напряжения V1 на затворе: 4.9V, 5V и 5.1V.
Определить по полученным результатам gm(M1), gi(M1), UA(M1) и M(M1) =gm(M1)/ gi(M1).2.3,n.3. Установить напряжение источника V1=+5V и получить зависимость тока стокаID(M1) от напряжения источника V2 в диапазоне от 0V до +5V c шагом 0.01V для трехзначений температуры: -40, 27 и 85 градусов.Перерисовать полученные зависимости тока в тетрадь.2.3,n.4. Перевести задание на моделирование в режим первичного сканирования потемпературе и при V3 =V4=+5V получить зависимость тока стока ID(M1) от температуры вдиапазоне от -50 до +100 с шагом 1 градус.Перерисовать полученную зависимость тока в тетрадь.2.3,p.1. Получить зависимость тока стока ID(M2) от напряжения источника V4 в диапазоне от-5V до 0V c шагом 0.01V с параметрическим изменением напряжения V3 на затворе от -5V доU0 (M2) с шагом примерно равным (5V+U0 (M2))/4.Перерисовать полученные зависимости тока в тетрадь.32.3,p.2.
Повторить предыдущий пункт задания для трех значений напряжения V3 на затворе: -5.1v, -5V и -4.9V. Определить по полученным результатам gm(M2), gi(M2), UA(M2) и M(M2)= gm(M2)/ gi(M2).Перерисовать полученную зависимость тока в тетрадь.2.3,p.3. Установить напряжения источников V3=-5V и получить зависимость тока стокаID(M2) от напряжения источника V4 в диапазоне от -5V до 0V c шагом 0.01V для трехзначений температуры: -40, 27 и 85 градусов.Перерисовать полученные зависимости тока в тетрадь.2.3,p.4. Перевести задание на моделирование в режим первичного сканирования потемпературе и при V3 =V4=-5V получить зависимость тока стока ID(M2) от температуры вдиапазоне от -50 до +100 с шагом 1 градус.Перерисовать полученную зависимость тока в тетрадь.2.4. Составить схему моделирования емкости затворов МОП транзисторов (рис.1.2).Задание на моделирование (Simulations Settings) перевести в режим получения временныхдиаграмм (Time Domain (Transient)), установить Run to Time = 5us, Start saving data after =5ns, Maximum step size = 1ns.
Сопротивления резисторов нагрузки R1, R2 сделать глобальнымпараметром {RD}, с номинальным значением RD = 100.2.4.1. Получить временные диаграммы токов затворов IG(M1), IG(M2) для двух значенийглобального параметра {RD}: 0.1 и 100. Определить масштаб вертикальной оси в единицахпикофарад.Перерисовать полученные временные диаграммы емкостей в тетрадь.2.4.2. При тех же значениях глобального параметра получить временные диаграммынапряжений на стоках UG(M1), UG(M2)Перерисовать полученные временные диаграммы напряжений на стоках в тетрадь.2.5.
Составить схему моделирования переходных процессов МОП транзисторов (рис.1.3).Проведя предварительное моделирование, подобрать для каждого МОП транзисторадлительность (PW) импульса генератора так, чтобы она была соизмерима с длительностямифронтов и спадов напряжений на стоках.Для каждого МОП транзистора установить Run to Time = (2…3)*PW, Start saving dataafter = 0, Maximum step size = 1ns.2.5.1. Получить временные диаграммы токов стоков ID(М1), ID(М2) при трёх значенияхглобального параметра {RD}: 1, 100 и 1k.2.5.2.
Получить временные диаграммы напряжений на стоках ID(М1), ID(М2) приноминальном значении глобального параметра {RD} 100.Перерисовать, полученные, для каждого транзистора временные диаграммы токов стоковID(M1) и ID(M2) и напряжений на стоках UD(M1) и UD(M2) в тетрадь.3.Задание к сдаче работы3.1. Как изменятся результаты моделирования пунктов 2.1,n,p, если поменять знакинапряжений источников V2 и V4 в схемах рис.1.1n,p?3.2. Как зависят результаты моделирования пунктов 2.1,n,p от температуры?3.3.
Порезультатаммоделированияпунктов2.1,n,pпостроитьзависимостидифференциального сопротивления каналов МОР транзисторов от напряжения затвора.3.4. Определить по результатам моделирования п.2.2.n,p. gm(J1,J2), сравнить с полученнымданными в пунктах 2.3,n,p.3.5. пределить по результатам моделирования п.2.3.n,p.1 gko(J1,J2) и gi(J1,J2).3.6. Как зависит gi(J1,J2) в области насыщения от напряжения исток затвор?43.7. Определить по результатам моделирования п.2.3.n,p.1 gko(J1,J2) и gi(J1,J2).3.8. Как зависит от температуры gko(J1,J2)?3.9. Как зависит от температуры gm(J1,J2)?3.10. Как зависит от температуры gi(J1,J2)?3.11. Как зависит от температуры U0 (J1,J2)?Список литературы1.
В.П.Псурцев. Моделирование электронных схем..2. Б.Н. Митяшев. Полупроводниковые приборы: Учебное пособие - М.:изд. МФТИ,1978.3. А.С. Терентьев. Характеристики полевых транзисторов. - М.:изд. МФТИ, 1980.4.Приложение 1Наборы МОП транзисторов№n-канальныеp-канальныенабора1IRF120IRF91302IRF121IRF91313IRF122IRF91324IRF123IRF91335IRF130IRF91406IRF131IRF91417IRF132IRF91428IRF133IRF91439IRF331IRF923010IRF332IRF923111IRF333IRF923212IRFF120IRF953013IRFF121IRF953114IRFF122IRF953215IRFF123IRF9533.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
