Моделювання станів транзистора 2Т909Б (202285)

Посмотреть архив целиком

Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет України

«Київський політехнічний інститут»

Кафедра КЕОА










Розрахунково-графічна контрольна робота

з курсу:

«Моделювання станів транзистора 2Т909Б»


Об’єкт дослідження


Кремнієвий епітаксіально-планарний транзистор n-p-n типу 2Т909Б. Залежність струму колектора (Iк, А) від напруги колектор-емітер (Uке, В) і струму бази (Iб, А).


Структура

n-p-n

Макс. напр. к-е при заданному тоці и заданному сопр. в цепи б-э.(Uкэr макс),В

60

Максимально допустимий ток к (Iк макс,А)

4

Гранична частота коефіціента передачі тока fгр,МГц

500.00

Максимальна розсіювальна потужність (Рк,Вт)

54

Корпус

KT-15


Мета дослідження


Дослідити характер залежності струму колектора Iк від напруги на колекторно-емітерному переході Uке і струму бази Іб для вихідних ВАХ транзистора.


Актуальність дослідження


Транзистори широко використовуються в електронних приладах в якості підсилювачів. Вони виготовляються з метою застосування в якійсь конкретній області. Досліджуваний транзистор 2Т909Б (потужний, високочастотний, кремніевий, епитаксиально-планарний, структура n-p-n, використовуеться у широкополосних підсилювачів потужності)


Метод дослідження


Дослідження двофакторного виробничого процесу проводиться за допомогою метода регресійного аналізу. Його особливістю є те, що стан технічної системи описують функцією багатьох аргументів. Числове значення функції – параметр оптимізації Y, що залежить від факторів xi, i = 1, 2 …. m, де m – номер фактора. Множина можливих сполучень факторів і їхніх значень визначає множину станів технічної системи.

Факторами можуть бути як незалежні змінні так і функції одного або декількох факторів (повнофакторний регресійний аналіз).

Функціональний зв’язок параметру Y з факторами xi моделюють поліномом (рівнянням регресії):


Y = b0 + b1x1 + b2x2 +...+ bnxn + b12x1x2 + b13 x1x3 +…bn-1,n xn-1xn+ …+ bn+kx12 + bn+k+1x22 + … + bmxn2 + … = b0 + b1x1 + b2x2 +... + bnxn +... + bmxm +… (1),


де x1, x2, x3,..., xn – фактори,

b0, b1, b2,…, bn – коефіцієнти.

Коефіцієнти регресії bi визначають, виходячи з критерію мінімізації суми квадратів різниці між експериментально встановленими значеннями параметра yj і модельним значенням параметра yjmod у всіх експериментальних точках j = 1, 2, 3... N, де N – кількість дослідів. Необхідною умовою існування мінімуму є рівність . Вона визначає наявність екстремуму функції похибки апроксимації . Оскільки верхньої межі функція не має (похибка може бути як завгодно великою), умова є достатньою умовою існування мінімуму. Рівність нулю частинних похідних визначає систему n рівнянь з n невідомими, якими є коефіцієнти bi рівняння регресії. Після розкриття дужок, зведення подібних членів і перегрупування одночленів система рівнянь набуває вигляду:



Ліву частину системи рівнянь можна представити добутком трьох матриць (XTX)B, а праву добутком двох матриць XTY,

де Х – матриця умов,

XT – транспонована матриця Х,

В – матриця коефіцієнтів,

Y – матриця результатів (матриця станів),

xkl – значення k-го фактора в l-му досліді.


X = , B = , Y = .


У матричному вигляді систему записують рівнянням (XTX)B = XTY. З останнього рівняння очевидно, що коефіцієнти bi визначаються як , де (XTX)-1 – обернена матриця (XTX). Дисперсію моделювання оцінюють за формулою:


δмод2 = ,

де N - кількість дослідів,

d – кількість значущих коефіцієнтів моделі

k – кратність дублювання дослідів

Експериментальні дані та їх обробка

Математичну модель процесу представимо у вигляді полінома, а саме:


Y’ = b0 + b1 Uке + b2 Iб + b3 Uке Iб + b4 Uке2 + b5 Iб2+ b6 Uке2 Iб + b7 Iб2 Uке +

+ b8 Uке2 Iб2,


де Y’ – розрахункове значення струму колектора Ік (мА),

b0, b1 … – коефіцієнти поліному,

Uке – напруга на колекторно-емітерному переході (В),

Iб – струм бази Іб (мА).

Сімейство ВАХ транзистора 2Т909Б має наступний вигляд (рис.1)


Рис. 1. Вольт-амперні характеристики транзистора 2Т909Б.


Отримані експериментальні данні наведено в табл. 1.


Таблиця 1. Експериментальна залежність ІК (мА) від ІБ та UКЕ для транзистора 2Т909Б

x0

x1(Iб)

x2(Uк-э)

x1*x2

X1^2

x2^2

x1*x2^2

x1^2*x2

(x1*x2)^2

Y

1

0,05

0,2

0,01

0,0025

0,04

0,002

0,0005

0,0001

0,5

1

0,05

0,4

0,02

0,0025

0,16

0,008

0,001

0,0004

0,7

1

0,05

0,6

0,03

0,0025

0,36

0,018

0,0015

0,0009

0,8

1

0,05

0,8

0,04

0,0025

0,64

0,032

0,002

0,0016

0,8

1

0,05

1

0,05

0,0025

1

0,05

0,0025

0,0025

0,8

1

0,05

1,2

0,06

0,0025

1,44

0,072

0,003

0,0036

0,8

1

0,05

1,4

0,07

0,0025

1,96

0,098

0,0035

0,0049

0,8

1

0,05

1,6

0,08

0,0025

2,56

0,128

0,004

0,0064

0,8

1

0,05

1,8

0,09

0,0025

3,24

0,162

0,0045

0,0081

0,8

1

0,05

2

0,1

0,0025

4

0,2

0,005

0,01

0,8

1

0,1

0,2

0,02

0,01

0,04

0,004

0,002

0,0004

1

1

0,1

0,4

0,04

0,01

0,16

0,016

0,004

0,0016

1,5

1

0,1

0,6

0,06

0,01

0,36

0,036

0,006

0,0036

1,8

1

0,1

0,8

0,08

0,01

0,64

0,064

0,008

0,0064

2,1

1

0,1

1

0,1

0,01

1

0,1

0,01

0,01

2,3

1

0,1

1,2

0,12

0,01

1,44

0,144

0,012

0,0144

2,5

1

0,1

1,4

0,14

0,01

1,96

0,196

0,014

0,0196

2,6

1

0,1

1,6

0,16

0,01

2,56

0,256

0,016

0,0256

2,7

1

0,1

1,8

0,18

0,01

3,24

0,324

0,018

0,0324

2,7

1

0,1

2

0,2

0,01

4

0,4

0,02

0,04

2,7

1

0,15

0,2

0,03

0,0225

0,04

0,006

0,0045

0,0009

1,2

1

0,15

0,4

0,06

0,0225

0,16

0,024

0,009

0,0036

2

1

0,15

0,6

0,09

0,0225

0,36

0,054

0,0135

0,0081

2,5

1

0,15

0,8

0,12

0,0225

0,64

0,096

0,018

0,0144

2,9

1

0,15

1

0,15

0,0225

1

0,15

0,0225

0,0225

3,1

1

0,15

1,2

0,18

0,0225

1,44

0,216

0,027

0,0324

3,3

1

0,15

1,4

0,21

0,0225

1,96

0,294

0,0315

0,0441

3,5

1

0,15

1,6

0,24

0,0225

2,56

0,384

0,036

0,0576

3,7

1

0,15

1,8

0,27

0,0225

3,24

0,486

0,0405

0,0729

3,9

1

0,15

2

0,3

0,0225

4

0,6

0,045

0,09

4

1

0,2

0,2

0,04

0,04

0,04

0,008

0,008

0,0016

1,2

1

0,2

0,4

0,08

0,04

0,16

0,032

0,016

0,0064

2,6

1

0,2

0,6

0,12

0,04

0,36

0,072

0,024

0,0144

3

1

0,2

0,8

0,16

0,04

0,64

0,128

0,032

0,0256

3,4

1

0,2

1

0,2

0,04

1

0,2

0,04

0,04

3,8

1

0,2

1,2

0,24

0,04

1,44

0,288

0,048

0,0576

4

1

0,2

1,4

0,28

0,04

1,96

0,392

0,056

0,0784

4,3

1

0,2

1,6

0,32

0,04

2,56

0,512

0,064

0,1024

4,5

1

0,2

1,8

0,36

0,04

3,24

0,648

0,072

0,1296

4,7

1

0,2

2

0,4

0,04

4

0,8

0,08

0,16

4,9

1

0,25

0,2

0,05

0,0625

0,04

0,01

0,0125

0,0025

1,2

1

0,25

0,4

0,1

0,0625

0,16

0,04

0,025

0,01

2,6

1

0,25

0,6

0,15

0,0625

0,36

0,09

0,0375

0,0225

3,5

1

0,25

0,8

0,2

0,0625

0,64

0,16

0,05

0,04

4

1

0,25

1

0,25

0,0625

1

0,25

0,0625

0,0625

4,4

1

0,25

1,2

0,3

0,0625

1,44

0,36

0,075

0,09

4,7

1

0,25

1,4

0,35

0,0625

1,96

0,49

0,0875

0,1225

4,9

1

0,25

1,6

0,4

0,0625

2,56

0,64

0,1

0,16

5,2

1

0,25

1,8

0,45

0,0625

3,24

0,81

0,1125

0,2025

5,4

1

0,25

2

0,5

0,0625

4

1

0,125

0,25

5,5

1

0,3

0,2

0,06

0,09

0,04

0,012

0,018

0,0036

1,2

1

0,3

0,4

0,12

0,09

0,16

0,048

0,036

0,0144

2,6

1

0,3

0,6

0,18

0,09

0,36

0,108

0,054

0,0324

3,8

1

0,3

0,8

0,24

0,09

0,64

0,192

0,072

0,0576

4,4

1

0,3

1

0,3

0,09

1

0,3

0,09

0,09

4,8

1

0,3

1,2

0,36

0,09

1,44

0,432

0,108

0,1296

5,2

1

0,3

1,4

0,42

0,09

1,96

0,588

0,126

0,1764

5,4

1

0,3

1,6

0,48

0,09

2,56

0,768

0,144

0,2304

5,7

1

0,3

1,8

0,54

0,09

3,24

0,972

0,162

0,2916

5,9

1

0,35

0,2

0,07

0,1225

0,04

0,014

0,0245

0,0049

1,2

1

0,35

0,4

0,14

0,1225

0,16

0,056

0,049

0,0196

2,6

1

0,35

0,6

0,21

0,1225

0,36

0,126

0,0735

0,0441

3,8

1

0,35

0,8

0,28

0,1225

0,64

0,224

0,098

0,0784

4,8

1

0,35

1

0,35

0,1225

1

0,35

0,1225

0,1225

5,3

1

0,35

1,2

0,42

0,1225

1,44

0,504

0,147

0,1764

5,6

1

0,35

1,4

0,49

0,1225

1,96

0,686

0,1715

0,2401

5,9

1

0,35

1,6

0,56

0,1225

2,56

0,896

0,196

0,3136

6,1

1

0,35

1,8

0,63

0,1225

3,24

1,134

0,2205

0,3969

6,3

1

0,4

0,2

0,08

0,16

0,04

0,016

0,032

0,0064

1,2

1

0,4

0,4

0,16

0,16

0,16

0,064

0,064

0,0256

2,6

1

0,4

0,6

0,24

0,16

0,36

0,144

0,096

0,0576

3,8

1

0,4

0,8

0,32

0,16

0,64

0,256

0,128

0,1024

4,9

1

0,4

1

0,4

0,16

1

0,4

0,16

0,16

5,6

1

0,4

1,2

0,48

0,16

1,44

0,576

0,192

0,2304

6

1

0,4

1,4

0,56

0,16

1,96

0,784

0,224

0,3136

6,3

1

0,4

1,6

0,64

0,16

2,56

1,024

0,256

0,4096

6,6


Случайные файлы

Файл
160471.rtf
19445.rtf
GIDROCEF.-1.doc
38180.doc
fullrpz.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.