Программа схемотехнич моделир Micro-Cap 8 М.А.Амелина 2007-600RM (967609), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Изменение значения парам выполняется нажатием любой клавиш с аз стоб ажаются на графиках 8!ер Мобе! Рагавезегв 324 Окончание табл. 10.1 Команда Назначение Меню Ч1емг содержит команды просмотра содержания окон характеристик текущего компонента библиотеки и выбор другого компонента из библиотеки Ч1Е1/Ч Раке Ыв( (СИ+с) Ргеч1оив Раг( (С/г/+Я Мех( Раг( С/г/+ Ч/ЕЧУ 1 ав( Отари (С И+ 3/г/г/+ -е А/1 Огарбв Опе ОгарН а( а Типе !п1ба1кае (йгl+Я Присвоение параметрам модели текущего окна начальных значений /п/11а1 . Обычно выполняется перед оптимизацией па аме ов Оптимизация параметров модели, оцениваемых в текущем окне, путем минимизации суммы среднеквадратичных отклонений от заданных точек на тек ем г а ике Орз/гп/ке (СИ+ у) Присвоение всем параметрам моделей всех неоптимизированных компонентов начальных значений и выполнение их оптимизации.
Если оптимизация параметров моделей компонентов не производи- лась, то это удобный способ оптимизации всех модельных парамет- ров подготовленных компонентов 1а11хе ипкае А11 Оптимизация всех параметров всех неоптимизированных моделей без установки начальных значений. Если модели компонентов уже подвергались оптимизации и необходимо повысить точность подобранных параметров модели или внесены изменения в экспериментальные точки, то это удобный способ повторной уточняющей опти- мизации пп/хе АН Г1гвз Раг( Екни Еав( Раг( сы е Е, Ргезбоив Огарй (С/г/о~~ Мех( Огарб (С/г/+-е Р1гв( бгарН (С/г/+3/г/Й+ е Програлллла схемотехнического моделирования МгсгоСар-8 писка компонентов текущих библиотек ных данных.
Двойной щелчок на имени нта открывает список его параметров. С помощью этого меню модели компонентов можно удалять, копировать и вставлять в другое место текущей или другой библиотеки с помощью команд меню списка. Для этого в списке предварительно мышью выбирается один или более компонентов в списке Переход к предыдущему компоненту в списке Переход к следующему компоненту Переход к первому компоненту в списке Переход к последнему компоненту в списке Переход к предыдущему графику текущего ком- понента Переход к следующему графику текущего компо- нента Переход к первому графику текущего компонента Переход к последнему графику текущего компо- нента Одновременное изображение всех графиков Изображение только одного графика текущего компонента 325 |О Програлена расчета аараллетроезоделеа аналогооокч колтонеончоа МГЮЕ! Работа с программой МОРЕ1 Проиллюстрируем работу с программой МООЕ~ на примере биполярного транзистора 2М3903, справочные данные на который взяты из справочного руководства фирмы Мо1ого!а.
Начнем с открытия нового файла библиотеки моделей по команде Ие>йенс>МОГ., затем следует нажать кнопку ОК. Создастся файл данных модели М0~1.М01.. Затем следует нажать кнопку АГЫ Раг~ 1 и выбрать из ч-и1 раскрывающего списка нужный тип компонента — НРН. После этого открывается изображенное на рис. 10.1 окно, в котором курсор первоначально находится в первом текстовом поле, Т1. После этого необходимо набрать в текстовом поле Т1 имя моделируемого компонента, в нашем случае это 2й3903. Следует отметить, что имя компонента следует вводить только латинскими буквами.
В следующие поля можно ввести произвольные комментарии (вот здесь можно использовать и символы кириллицы). ~',Г~Я Я;Н:.Й::й ~чтем!~~"Ь45)~'~ Рис. 10.1. Биполярный транзистор 2ГЧ3903. Аппроксимация зависимости напряжения база-змиттер от тока коллектора ЧЬебс) в режиме насыщения На первом экране в таблицу данных заносят значения тока коллектора Гс и напряжения база-эмиттер Ггбе в режиме насыщения: !с ЧЬе .001 .65 .01 .74 .025 г80 .1,93 326 Программа схел~отекничесного моделирования !кГГсгоСар-о Далее нажатием клавиш СГг)+I присваивают параметрам модели начальные значения (процесс инициализации) — их значения отображаются в окне Молуеl Рагагпе(егэ (Параметры модели).
Далее нажатием Св1+Т выполняют оптимизацию параметров на основании введенных данных. В результате рассчитываются параметры модели РЕ, МЕ и )З так, чтобы график зависимости ~Ъе(1с) был наиболее близок к заданным значениям, которые отмечены на рис. 10.1 прямоугольными значками. Ошибка аппроксимации составляет ОКОЛО 1 %. Нажатие клавиш Сгг!+-+ открывает окно построения зависимости коэффициента передачи Н-параметра Ное от тока коллектора 1с.
Далее необходимо ввести одну экспериментальную точку для максимального значения тока 1с=1гпа, Ное=40Е-6 и нажать С1гl+Т. Нажатие клавиш СГг)+-+ открывает окно построения зависимости коэффициента передачи тока базы Вега от тока коллектора 1с. Далее необходимо ввести таблицу координат экспериментальных точек для указанной зависимости !3(1с) при температуре 25' из справочника: !с Ве!а !с Вега .0001 44 .030 72 .001 77 .050 50 .005 98 .100 27 .010 100 После ввода ряда значений 1с, Вега и задания напряжения коллекторэмиттер )гсе=1.0В (Меавцгегпеп! сопг)!!!Опз) снова выполняют команды инициализации и оптимизации СИ+!, Сггг+Т. В результате будет построен график зависимости Вега(1с) и рассчитаны параметры модели й)Е, (ЗЕ, ВЕ, )КЕ с относительной среднеквадратичной ошибкой приблизительно 5%, как показано на рис.
10.2. Типичный диапазон отклонений от экспериментальных точек для этого графика от 1 до 20 '/о. Затем следует перейти к следующему графику, нажав Сгг!+-г. Появится окно графика зависимости )гсе от 1с. Повторим ввод ранее введенных координат для режима насыщения (см. окно графика 1); !с Чсе !с Чсе ,001 .1 .05 .2 .010,11 .10 .35 После этого курсор устанавливается на область условий измерений и вводится значение 10 для отношения токов lс/В. Последовательная инициализация и оптимизация приведут к картинке, показанной на рис.
10.3. Параметры модели РС, Вй, МС, )ЗС и !Кй оптимизировались таким образом, что суммарное относительное среднеквадратичное отклонение от экспериментальных точек получилось в районе 7 %. Обычно указанное отклонение для данного графика находится в диапазоне от 5 до 25 %. 327 ГО. Лрогралопа расчета параметров лгоделеи аналогоаык конпонентоа МОРЕЙ Рис.
10.2. Зависимость статического коэффициента передачи тока базы Ве1а от тока коллектора!с '„:оааа нв~!!: '.~'-галлпп11т!и!!!~!"*"'."!~Ф~~~""-"::!лл~~во~~~!.~": .М' ~ !'а1й Рис. 10.3. Зависимость тока коллектора от напряжения база-эмиттер 328 пуограесма схе котеснкческого лтдееирование мгсгосар-8 Затем следует перейти к следующему графику, нажав СгН+ ~. Появится окно графика зависимости емкости перехода база-коллектор СоЬ от ГсЬ. Из справочника введите следующие данные: ЧсЬ СоЬ 0.10 3.5рГ 1.00 2.7рр 10.0 1.7рР После выполнения команд СгН+! и Сггг+Т программа МООЕ).
вычисляет значения параметров СЗС, МЗС, ЧЛС, РС и строит график зависимости СоЬ()гсЬ), как показано на рис. 10.4. Перейдем нажатием клавиш С!И+ —.к к окну построения зависимости барьерной емкости перехода база-эмиттер СгЬ от напряжения смещения !'еЬ. Введите следующие пары экспериментальных точек из справочника: ЧеЬ С!Ь ЧеЬ С~Ь ЧеЬ С!Ь .10 4.2рГ 1.0 З.ЗрГ 5.0 2.5рГ ;й:-.'ф '-'~~ф~ ' сф~е!в и .„;еееке,' 'замку "- ! ',~агаве~! зеьф~":,ц %4Я ~веем *секс иле,",ги'т Рис. 10.4. Зависимость емкости перехода коллектор-база СоЬ от напряжения ЧсЬ После выполнения команд инициализации и оптимизации (СГН+! и Сгг!+Т) программа МООЕЬ вычисляет значения параметров СЗЕ, М!Е, ЧЗЕ и строит график зависимости СсЬ()геЬ), как показано на рис.
10.5. Перейдем нажатием клавиш Сггг+-~ к окну следующего экспериментального графика — зависимости времени накопления ТБ от тока коллектора 1с. Далее вводятся следующие пары точек справочных экспериментальных данных: !О Программа расчета параметров моделей аналоговые компонентов МОггЕГ. !с ТВ 1 го 100п 10гп 130п 200гп 53п 329 Рис. 10.5. Зависимость емкости перехода змиттар-база С~Ь от напряжения Чво Установите в позиции условий измерения значение отношения!о~1Ьм10, затем дайте команды инициализации и оптимизации. Результат должен быть таким, как показано на рис. 10.6.
Следующий график — зависимость граничной частоты усиления тока ГТ от тока коллектора 1с. Нажмите Сггт+-л для его вызова. Введите значение справочного параметра: 1с РТ 10гп 250Е6 Введите 10 для условия измерения в поле Рсе, затем выполните инициализацию и оптимизацию, результат будет подобен показанному на рис. 10.7. Модельные параметры ТР и 1ТР оптимизируются с целью попадания графика в единственную экспериментальную точку. Фактически почти всегда используются неоптимизированные параметры ХТР и МТЕ для большей адекватности модели реальному поведению транзистора. Транзистор в приведенном примере имел достаточно большой список экспериментальных данных. Далеко не для каждого транзистора (особенно это относится к отечественным полупроводниковым приборам) имеются подобные справочные данные.
1с Р 42а18 !!2 5е0 [::::ЛГ::. 3 Т1 Г 2МТ808 т8 Т4 Маае1 Рп~ете1епе ° -- ссл 1~. 740~гй 4ООМ те 66 70802р ' пт. !8 86252в '!500001216т '7ТР и г Меапметеп1 СапаФапп— ! Чс» 100% 1 .. 1ООМ 1000 а 10М с. 10.7. Зависимость 7в 41И2 ' 'л ,',:,7'гг' Ри Программа схемотехнического моделиоооонин М!Огосгор-В Рис.
10.6. Зависимость времени накопления ТЗ от тока коллектора !с граничной частоты усиления тока РС от тока коллектора 2с ла Програнл~а расчета паринетроол~оделей аналогооьт колчпонентоа МОллЕЬ ЗЗ1 В случае недостатка справочных данных можно дать следующие рекомендации: 1. Измерить справочные данные путем физического эксперимента на реальном приборе.
2. Для недостающих параметров использовать значения по умолчанию. 3. Использовать справочные данные от другого производителя подобного прибора с более подробными характеристиками. В заключение оптимизации параметров модели сохраните результаты в модельном файле с расширением *.М0~, используя команду ЯАЧЕ из меню ЕП.Е. Заключительным шагом после достаточно точного подбора параметров модели с помощью программы МООЕ~ может явиться добавление модели компонента в библиотеку компонентов МС8. Для этого необходимо выполнить команду Мог1е! Абб Туеве РаПз 1о 1йе Сотропеп1 ~.йгагу. При этом вызовется диалоговое окно, в котором следует указать путь и имя нужной библиотеки моделей.
По умолчанию при нажатии ОК используется имя текущего файла данных и расширение ЫВ: М01.1.ОВ. После этого создается библиотечный файл и его можно использовать при моделировании в среде МС8. Параметры других полупроводниковых приборов оптимизируются подобным образом. В следующей главе при описании моделей полупроводниковых приборов будет приведен список графиков и оптимизируемых параметров для каждого прибора. 11. МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ И ВЫЧИСЛЕНИЕ ИХ ПАРАМЕТРОВ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММЫ МООЕ~. В программе МС8 используются в большинстве случаев (за исключением модели нелинейного магнитного сердечника) те же математические модели полупроводниковых приборов, которые применяются и в программе РВр)се [7, 13).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
