|
Реферат: Малошумящие однозеркальные параболические антенны (Радиоэлектроника)
АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра «Радиотехника»
Курсовая работа
По курсу
АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН.
«МАЛОШУМЯЩИЕ ОДНОЗЕРКАЛЬНЫЕ ПАРАБОЛИЧЕСКИЕ АНТЕННЫ»
Выполнила:
студентка группы РРТу – 98 Саркеева Г. Ч.
Шифр 988705
Проверил:
доцент кафедры РТ Гончаров В.Л.
АЛМАТЫ 2000
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ:
Частота сигнала генератора, подводимого к антенне f, ГГц 10.0
Ширина главного лепестка ДН на уровне половинной
Мощности [pic]2([pic],мрад
2([pic] 57
2([pic] 62
Уровень боковых лепестков, дБ -19
Тип облучателя Рупор конический
Длина фидерной линии L[pic], м 11
ВВЕДЕНИЕ.
Данная курсовая работа посвящена расчёту зеркальных параболических
антенн, которые применяют в различных диапазонах волн: от оптического до
коротковолнового, особенно широко в сантиметровом и дециметровом
диапазонах. Эти антенны отличаются конструктивной простотой, возможностью
получения различных ДН, хорошими диапазонными свойствами и т.д.
Существуют различные типы зеркальных антенн: параболические зеркала
(параболоид, усечённый параболоид и параболический цилиндр), сферические
зеркала, плоские и угловые зеркала, зеркальные антенны специальной формы,
двух- и многозеркальные антенны, зеркально-рупорные антенны.
Зеркальная параболическая антенна состоит из металлической
поверхности, выполненной в виде параболоида вращения и небольшой
слабонаправленной антенны – облучателя, установленной в фокусе параболоида
и облучающей внутреннюю поверхность последнего. Параболическая поверхность
образуется в результате вращения параболы с фокусом в точке F вокруг оси Z.
По заданию, я рассчитывала облучатель типа рупора конического. Такой
рупор на конце волновода позволяет получить пространственную ДН,
сравнительно симметричную относительно оси зеркала. Такой облучатель имеет
более узкую ДН, чем волноводный, и поэтому может применяться в случаях
более длиннофокусных параболоидов. Рупорный облучатель имеет значительно
меньшее излучение в обратном направлении, чем волноводный. Применение
рупорного облучателя с фазирующей секцией позволяет с помощью зеркала
получить вращающуюся поляризацию.
В данном курсовом проекте определение поля излучения параболической
антенны производится апертурным методом, широко применяемым при
проектировании зеркальных антенн. Технические параметры, заданные для
проектирования антенны, приводятся в соответствии с Регламентом радиосвязи
и отвечают практическим требованиям к современным системам радиосвязи.
Спроектированная, в соответствии с заданными параметрами антенна может
применяться в земных станциях магистральной спутниковой связи (Орбита-2,
Орбита-2М, Электроника 4-60, Электроника 4-90 и т. д.), малых станциях для
телефонии и передачи данных (VSАТ), системах спутникового телевизионного
вещания (Eutelsat, Галс,Теlecom IIA, B, Tele-X, TVSat-2 и т.д.)
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВПАРАБОЛИЧЕСКОГО ЗЕРКАЛА
1. Определение диаметра раскрыва антенны.
Зеркальная антенна – направленная антенна, содержащая первичный
излучатель и отражатель антенны в виде металлической поверхности
(зеркало).Параболическая зеркальная антенна представлена на рис. 1. В
случае равномерно возбужденного раскрыва параболического зеркала ширина
диаграммы направленности приближенно определяется:
2([pic]?1.02[pic] , (1)
где 2([pic]- ширина диаграммы направленности на уровне половинной мощности;
( - длина волны излучаемого (принимаемого) антенной радиосигнала;
R[pic] – радиус раскрыва зеркала (рис. 1)
Рис.1. Зеркальная параболическая антенна.
Однако, добиться равномерного возбуждения раскрыва практически не
удается. Известно, что коэффициент направленного действия зеркальной
антенны имеет наибольшую величину в том случае, если амплитуда
возбуждающего поля на краю раскрыва составляет не менее одной трети от
амплитуды поля в центре раскрыва.
Неравномерное возбуждение раскрыва зеркала приводит к некоторому
расширению главного лепестка диаграммы направленности, так как уменьшается
эффективная площадь раскрыва. Кроме этого, необходимо иметь в виду, что
чаще всего диаграммы направленности зеркальных антенн не обладают осевой
симметрией, (большинство излучателей формируют осенесимметричные диаграммы
направленности), т.е. ширина главного лепестка в плоскостях Е и Н различна.
В большинстве практических случаев это влечет за собой следующее изменение
выражения (1):
2([pic]?1.2[pic] (2)
2([pic]?1.3[pic] (3)
где 2([pic],2([pic] - ширина диаграммы направленности соответственно Н и Е
плоскостях.
Тогда R[pic] для Н плоскости:
[pic][pic](м)
R[pic] для Е плоскости:
[pic](м)
В связи с тем, что в задании на курсовую работу имеются данные о
ширине диаграммы направленности в обеих плоскостях, из выражений (2) и (3)
определяем диаметр раскрыва d[pic]= 2R[pic], при, чем, из полученных двух
значений диаметра выбираем наибольшее, т.е.:
d[pic]=2*0.315(м), следовательно: [pic][pic]=0.63(м)
1.2 Определение угла раскрыва и фокусного расстояния зеркальной
антенны.
В зависимости от размещения облучателя относительно зеркала можно
получить, то или иное значение КНД. При определенном оптимальном отношении
R[pic]/f[pic] КНД наибольший. Это объясняется тем, что количество теряемой
энергии зависит от формы диаграммы направленности облучателя и отношения
R[pic]/f[pic]. При уменьшении отношения R[pic]/f[pic] от оптимального КНД
уменьшается, т.к. увеличивается часть энергии, проходящей мимо зеркала. С
другой стороны, увеличение этого отношения также приводит к уменьшению КНД
в связи с более сильным отклонением закона распределения возбуждения от
равномерного; оптимальное значение R[pic]/f[pic] определяется по
апроксимированной нормированной диаграмме направленности облучателя
(апроксимация функцией вида F([pic])= cos[pic]([pic]), где n определяет
степень вытянутости диаграммы направленности облучателя).Для рупорных
облучателей значения приводим в таблице ниже:
|N |R[pic]/f[pic] |? |
|6 |0.8…1 |0.81 |
F([pic])= cos[pic]([pic])=cos[pic]
Расчет апроксимации диаграммы направленности облучателя приведен в
приложении.
В зависимости от значения n определяем оптимальную величину отношения
R[pic]/f[pic]. Более точное значение R[pic]/f[pic] определяем из графиков
зависимости КИП ? параболоида от угла раскрыва ?[pic], при различных n.
Из велличины отношения R[pic]/f[pic] с учетом расчетного R[pic]
определяем значение f[pic]:
f[pic]= R[pic]/(0.8…1.0)=0.315/0.9=0.35 (м)
Угол ?[pic] может быть рассчитан на основе следующего соотношения:
?[pic]= 2 arctg[pic]= 2arctg[pic]=2 arctg(0.45)=48
1. РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРРИСТИК ОБЛУЧАТЕЛЕЙ.
Расчет сводится к определению геометрических размеров облучателя, при
которых уменьшение амплитуды поля на краю раскрыва зеркала происходит до
одной трети амплитуды поля в центре раскрыва и диаграммы направленности
облучателя.
Диаграмму направленности конического рупора рис(2) определяем как для
идеальной круглой излучающей поверхности радиусом a:
F([pic])=[pic],
где J[pic]([pic]sin[pic]) – цилиндрическая функция Бесселя первого рода,
[pic]=[pic] - волновое число.
Размеры оптимального конического рупора связанны между собой
l[pic]=[pic].
Радиус апертуры рупора выбирается из соображений обеспечения на краю
раскрыва спадания амплитуды поля до 1/3.
Рис. 2. Апертурный облучатель в виде конического рупора.
Расчет диаграммы направленности облучателя приведен в приложении.
2. РАСЧЕТ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ПАРАМЕТРОВ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ.
Инженерный расчет пространственной диаграммы направленности
параболической антенны сводится к определению диаграммы направленности
идеальной круглой синфазной площадки с неравномерным распределением
напряженности возбуждающего поля. В данном случае распределение
напряженности возбуждающего поля в основном определяется диаграммой
направленности облучателя в соответствующей плоскости. Выражение для
нормированной диаграммы направленности зеркальной параболической антенны
при этом имеет вид:
[pic],
где [pic]-цилиндрические функции Бесселя первого и второго порядка;
[pic]- коэффициент, показывающий во сколько раз амплитуда
возбуждающего поля, на краю раскрыва меньше амплитуды в центре
раскрыва, в соответствующей плоскости с учетом различий расстояний от
облучателя до центра зеркала и до края зеркала;
[pic]-амплитуды поля на краю и в центре раскрыва.
Расчет ДН выполнен на ЭВМ и приведен в приложении.
Приближенно коэффициент направленного действия зеркальной антенны
определяется выражением:
D = [pic],
где S – площадь раскрыва;
[pic]- результирующий коэффициент использования поверхности.
Тогда КНД будет равен D [pic]
С учётом того, что КПД зеркальной антенны примерно 0.9, можно
рассчитать её коэффициент усиления.
Коэффициент усиления антенны : G = КПД D.
Следовательно, коэффициент усиления антенны будет равен:
G=0.9*2425.5=2182.95.
4.КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЁТ АНТЕННЫ.
4.1. Расчёт профиля зеркала
Зеркальные антенны имеют наибольший КНД при синфазном
возбуждении раскрыва (плоский фазовый фронт волны). Параболический
профиль зеркала обеспечивает одинаковые длины электрических путей от
облучателя, установленного в фокусе параболоида вращения, до каждой
точки плоскости раскрыва (свойство параболы). В полярной системе
координат парабола описывается уравнением:
[pic]
где [pic] полярные координаты, f –фокусное расстояние.
В данном случае [pic]изменяется от 0 до [pic]
Расчет профиля и его графическое построение приведены в приложении.
4.2. Выбор конструкции зеркала.
С целью уменьшения веса и ветровых нагрузок поверхность зеркала часто
выполняется перфорированной, или сетчатой.
При такой конструкции зеркала часть энергии просачивается сквозь
него, образуя обратное, нежелательное излучение. Допустимым является
значение коэффициента прохождения в обратном направлении:
Т = [pic]0.01…0.02,
Где [pic] - мощность излучения в обратном направлении и падающего на
зеркало, соответственно. Для перфорированного отражателя диаметр отверстий
должен быть меньше 0.2[pic] при суммарной площади отверстий не более
0.5…0.6 всей площади зеркала.
Двухлинейная сетка работает удовлетворительно при расстоянии между
проводниками меньше 0.1[pic] и диаметре проводов не менее 0.01[pic].
4.3. Определение допусков на точность изготовления.
Неточность изготовления зеркала вызывает несинфазность поля в
раскрыве. Допустимыми являются фазовые искажения поля в раскрыве зеркала не
более [pic]4. При этом уменьшение коэффициента усиления антенны не
превышает нескольких процентов.
Пусть поверхность параболоида имеет некоторые неровности (выступы и
углубления). Наибольшее отклонение от идеальной поверхности в направлении
[pic] обозначим через [pic]
Путь луча, отражённого от неровности в месте наибольшего отклонения
от [pic] изменяется при этом на величину [pic], а соответствующий сдвиг фаз
составит величину [pic], и он не должен превышать величину [pic], отсюда
получаем:
[pic].
Анализ полученного выражения для [pic] показывает, что вблизи центра
параболоида [pic] необходимая точность изготовления зеркала наивысшая.
Здесь наибольшее отклонение от идеальной поверхности не должно превосходить
величины [pic], у кромки параболоида требования к точности получаются
наименьшими.
Для центра параболоида:
[pic][pic](м)
У кромки параболоида:
[pic](м)
Точность установки облучателя также определяется нормами на
наибольшие допустимые фазовые искажения поля в раскрыве. Пусть фазовый
центр облучателя смещён на [pic].
Тогда длины путей лучей от фазового центра до раскрыва увеличиваются.
Это удлинение путей при малых смещениях можно приблизительно определить как
[pic]х cos[pic]. Тогда изменение фазы составит величину:
[pic],
где: [pic]-фазовые искажения, возникающие из-за неточности установки
облучателя, в центре и на краю раскрыва, соответственно. Эта величина не
должна превышать [pic],отсюда получаем, что:
[pic][pic](м).
Таким образом, с увеличением угла разрыва точность и установка
облучателя в фокусе повышается.
П Р И Л О Ж Е Н И Е
Список использованной литературы.
1. Кочержевский Г.М.,Ерохин Г.А., Козырев Н.Д. Антенно-фидерные устройства.
–М.:Радио и связь,1989г.
2. Хмель В.Ф.,Чаплин А.Ф.,Шумлянский И.И. Антенны и устройства СВЧ. –Киев.:
Высшая школа,1990г.
3. Патлах А.Л.,Гончаров В.Л. Антенны и устройства СВЧ. Задание и
методические указания к курсовой работе. Алма-Ата АЭИ,1987г.
СОДЕРЖАНИЕ.
Тeхническое задание 2.
Введение 3.
1. Определение геометрических параметров
параболического зеркала . 4.
1.1. Диаметр раскрыва зеркала 4.
1.2. Определение угла раскрыва и
фокусного расстояния 5.
2. Расчёт геометрических и электро-
динамических характеристик
облучателя 7.
3. Расчёт пространственной диаграммы
направленности и определение пара-
метров параболической антенны 8.
4. Конструктивный расчёт антенны. 9.
4.1. Расчёт профиля зеркала 9.
4.2. Выбор конструкции зеркала 9.
4.3. Определение допусков на
точность изготовления 9.
Приложение 11.
Список использованной литературы 12.
-----------------------
облучатель
F
Зеркало
R0
lопт
ap
Реферат на тему: Математическое моделирование биполярных транзисторов типа p-n-p
Министерство образования РФ
Южно-Российский Государственный Технический Университет (НПИ)
ФАКУЛЬТЕТ ИТУ
_
КАФЕДРА А и Т
_
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ Электроника
_
Пояснительная записка
к курсовой работе
по дисциплине Методы анализа и расчёта электронных схем
на тему Математическое моделирование биполярных
транзисторов типа p-n-p
Выполнил студент III курса, группы 1б Евченко С. Е.
__
(Ф.И.О.)
Принял ________________ _____
Савёлов Н. С. ___ _
(Ф.И.О.)
НОВОЧЕРКАССК 2001
Содер жание
Введение
1. Проблема математического моделирования биполярных транзисторов
2. Описание изучаемого алгоритма
3. Описание программы
4. Решение контрольной задачи
5. Моделирование электронных устройств
Заключение
Введение
Развитие вычислительной техники и повышение требований к развиваемой
электронной аппаратуре выдвинули на первый план создание систем
автоматического проектирования.
До начала шестидесятых годов вычислительные методы использовались
при анализе и проектировании цепей крайне незначительно. Квалифицированный
инженер мог синтезировать простые цепи, пользуясь минимумом вычислений. Он
создавал макет схемы, производил измерения и различные модификации и в
результате получал конечный вариант цепи.
В следующем времени ситуация сильно изменилась. Появились
интегральные схемы и стали доступными ЭВМ. Оба эти обстоятельства повлияли
друг на друга. Интегральные схемы сделали возможным производство более
совершенных ЭВМ, а те в свою очередь облегчили проектирование новых
интегральных схем. Несомненно, что в этой связи вычислительные методы
стали иметь огромное значение.
Технический прогресс сделал возможным проектирование больших
функциональных блоков, содержащих в одной схеме тысячи взаимосвязанных
транзисторов. Разработка таких схем стала невозможна при экспериментальной
отладке на макете.
Достоверное моделирование различных полупроводниковых приборов
достаточно критично. Проблема моделирования полупроводниковых приборов
требует знания физики полупроводников. Но если специалист в области физики
полупроводников может предоставить необходимые уравнения специалисту в
области САПР, то последнему остаётся ввести их в свои программы. При этом в
значительной степени устраняются трудности, связанные с физикой работы
прибора.
Если в уравнения, описывающие схему, введены нелинейные модели
компонентов, то решить эти уравнения становится достаточно сложно. При этом
в программах САПРа затраты машинного времени на определение нелинейных
функций, описывающих различные полупроводниковые приборы составляют
значительную часть общих затрат времени.
Проблема математического моделирования биполярных транзисторов
Под моделированием понимается описание электрических свойств
полупроводникового устройства или группы таких устройств, связанных между
собой, с помощью математических уравнений, эквивалентных схем или таблиц.
Термин “биполярный транзистор” связан с тем, что в нём используются
носители заряда двух видов: электроны и дырки. Слово “транзистор” (от англ.
transfer resistor) означает, что этот прибор согласует низкоомную цепь
эмиттера с высокоомной цепью коллектора.
При описании сложных устройств и многомерных систем используются
их выходные характеристики, на основе которых создаются макромодели.
Модели, определяющие электрические свойства, используются для точного
анализа.
При математическом моделировании главными проблемами являются:
- отсутствие математических зависимостей, точно описывающих реальные
биполярные транзисторы.
-из-за увеличения параметров, описывающих математическую модель,
усложняются и формулы, по которым производится моделирование.
Это, в свою очередь, приводит к потребности от компьютера всё больше его
ресурсов и всё больше времени на решение конкретных задач. Полученные
требования реально ограничивают возможность использования сложных формул.
На практике, в зависимости оп поставленной задачи, применяются
математические модели разной сложности. Так в программах обучающего типа
используются модели, описывающие только основные параметры. Такие как:
- зависимости токов от напряжений;
- зависимость токов от температуры;
- зависимость барьерных ёмкостей от напряжений, приложенных к переходам;
- зависимость диффузионных ёмкостей от токов, проходящих через переходы.
В программах, предназначенных для моделирования сложных реальных схем,
используются более сложные математические зависимости.
Реальные транзисторы имеют определённый разброс своих характеристик.
Это приходится учитывать при моделировании для получения требуемого
результата.
Каждый вид транзистора, выпускаемый на заводах, имеет набор параметров
и характеристик, описанных в паспортных данных. На данный момент времени
количество таких параметров достигает сотни. При математическом
моделировании не всегда возможно все их учесть, а принимаются по умолчанию
некоторые средние значения, которые относительно точно отражают физические
характеристики. Эти допущения не всегда точно моделируют реальные
биполярные транзисторы.
Описание изучаемого алгоритма
Биполярный транзистор состоит из двух взаимодействующих p-n
перехода, созданных в объёме монокристалла кремния или германия. В
зависимости от характера примесей в этих областях принято различать
транзисторы типа p-n-p и n-p-n.
Модель Эберса - Молла применима при моделировании по постоянному
току.
Э
[pic] Uэк
Б
К
Рис. 1. Биполярный транзистор
[pic]
[pic]
эмиттер
DBE. [pic]
[pic]
RБ. [pic]
CCS
[pic]
[pic]
база
DBC.
RC П - подложка
[pic]
[pic]
коллектор
[pic]
Рис. 2. Модель Эберса – Молла.
1) расчёт температурного потенциала.
[pic];
[pic] [pic] - постоянная Больцмана;
[pic] Кл - элементарный заряд.
T - текущая температура в Кельвинах.
2) расчёт тока насыщения, зависящего от температуры и
напряжения между эмиттером и коллектором.
[pic]
iso - ток насыщения при TNOM;
VA – напряжение Эрли;
EG – ширина запрещённой зоны;
TNOM – номинальная температура в Кельвинах.
3) определения величины IС и UС - ток и напряжение на диоде при
переходе на линейный участок.
[pic]; [pic];
RJ – минимальное дифференциальное сопротивление перехода;
4) перевод температурного коэффициента в систему С.
TCB (в системе С) = TCB*10-6 (в PPM) .
5) поправка коэффициентов передачи по току в схеме с ОЭ на
температуру.
BF (исправленное) = BF * (1 + (T-TNOM) * TCB;
BR (исправленное) = BR * (1 + (T-TNOM) * TCB.
BF – коэффициент передачи по току в схеме с ОЭ для нормального
включения.
BR – коэффициент передачи по току в схеме с ОЭ для инверсного
включения.
6) Математическое описание зависимости тока диода DBE от напряжения
на
нем.
[pic] при [pic];
[pic] при [pic];
д) Математическое описание зависимости тока диода DBC от напряжения
на
нем.
[pic] при [pic];
[pic]при [pic];
e) математическое описание управляемого источника тока.
[pic].
ж) расчёт токов коллектора и эмиттера;
ik = iу - iкб ; iэ = iу + iэб ;
и) расчёт барьерной емкости перехода ЭБ;.
[pic] при [pic];
[pic] при [pic];
CJEO – барьерная емкость перехода ЭБ при нулевом смещении;
VJE – контактная разность потенциалов для переходов ЭБ;
MJE – показатель степени в выражении для барьерной емкости.
к) расчёт диффузионной емкости перехода ЭБ.
[pic] при [pic]>0;
TAUF – среднее время пролета носителей через базу в нормальном
режиме.
л) расчёт емкости CBE.
CBE = CJE+CDE;
м) расчёт барьерной емкости перехода КБ.
[pic] при [pic];
[pic]при [pic];
CJCO – барьерная емкость перехода КБ при нулевом смещении;
VJC – контактная разность для переходов КБ;
MJC – показатель степени в выражении для барьерной емкости.
н) расчёт диффузионной емкости перехода КБ.
[pic] при [pic]>0;
CDC = 0 при [pic]0;
TAUR – среднее время пролета носителей через базу в инверсном
режиме.
о) расчёт емкости CBC.
CBC= CJC+CDC;
Описание программы
Program bipolar;
uses {wincrt,windos}crt,dos,graph;
Label 1;
var
t1,t2,t3,t4,
Uc, Uccs, Ucb, Uec, Ueb, VA, VJC, VJE,
Is0, Is, Ieb, Icb ,Ib ,Ic, Iy,Ik,Ie,
CJC0, CJE0, CBE, CJE, CDE, CBC, CJC, CDC,
RB,RC,RJ,
T, TNOM, TCB,
Kyf,a,BF, BR, EG, TAUF, TAUR, MJC, MJE, CCS, K, FIt, q,expon:
extended;
ii,col,row:integer; { extended 3.4e-
4932..1.1e4932}
an,key:char;
function st(a:extended; b:extended):extended;
begin
if b 1.1356523e4 then
begin
st:=1e4000;
end
else
begin
st:=exp((b) * ln(a));
end;
end;
end;
Procedure Model(Ueb,Ucb:extended;var Ieb,Icb,Ib,Iy:extended);
Begin
If Ueb > Uc then Ieb := 1 / BF * (Ic+ (Ueb - Uc) / RJ )
else Ieb :=1 / BF * Is * (st(expon,Ueb / FIt) -1);
If Ucb > Uc then Icb:= 1/BR * (Ic + (Ucb-Uc)/RJ)
else Icb:= 1/BR * Is* (st(expon, Ucb/FIt)-1);
Ib:= Ieb + Icb;
Iy:= Ieb*BF - Icb*BR;
end;
procedure InputTrans;
Label 1,2,3;
begin
clrscr;
BF:=75;
BR:= 0.3;
TCB:=2500;
Is0:=3.5e-15;
EG:=1.11;
CJC0:=4e-12;
CJE0:=1.2e-12;
RB:=67;
RC:=7.3;
VA:=102;
TAUF:=9.4e-11;
TAUR:=6.692e-8;
MJC:=0.33;
VJC:=0.65;
MJE:=0.69;
VJE:=0.69;
CCS:=1e-12;
RJ:=0.01;
writeln(' It is default parameters of transistor KT316B (Y/N)
');
gotoxy(col+3,row+3);
write('[Forward beta] ');
gotoxy(col+39,row+3);
write(BF);
gotoxy(col+3,row+4);
write('[Revers beta] ');
gotoxy(col+39,row+4);
write(BR);
gotoxy(col+3,row+5);
write('[Temp. coef. of BETTA (PPM)] ');
gotoxy(col+39,row+5);
write(TCB);
gotoxy(col+3,row+6);
write('[Saturation Current] ');
gotoxy(col+39,row+6);
write(Is0);
gotoxy(col+3,row+7);
write('[Energy gap (0.6 to 1.3)] ');
gotoxy(col+39,row+7);
write(EG);
EG:=EG*1.6e-19;
gotoxy(col+3,row+8);
write('[CJC0] ');
gotoxy(col+39,row+8);
write(CJC0);
gotoxy(col+3,row+9);
write('[CJE0] ');
gotoxy(col+39,row+9);
write(CJE0);
gotoxy(col+3,row+10);
write('[Base resistance] ');
gotoxy(col+39,row+10);
write(RB);
gotoxy(col+3,row+11);
write('[Collector resistance] ');
gotoxy(col+39,row+11);
write(RC);
gotoxy(col+3,row+12);
write('[Early Valtage] ');
gotoxy(col+39,row+12);
write(VA);
gotoxy(col+3,row+13);
write('[TAU forward] ');
gotoxy(col+39,row+13);
write(TAUF);
gotoxy(col+3,row+14);
write('[TAU reverse] ');
gotoxy(col+39,row+14);
write(TAUR);
gotoxy(col+3,row+15);
write('[MJC] ');
gotoxy(col+39,row+15);
write(MJC);
gotoxy(col+3,row+16);
write('[VJC] ');
gotoxy(col+39,row+16);
write(VJC);
gotoxy(col+3,row+17);
write('[MJE] ');
gotoxy(col+39,row+17);
write(MJE);
gotoxy(col+3,row+18);
write('[VJE] ');
gotoxy(col+39,row+18);
write(VJE);
gotoxy(col+3,row+19);
write('[CSUB] ');
gotoxy(col+39,row+19);
write(CCS);
gotoxy(col+3,row+20);
write('[Minimum junction resistance] ');
gotoxy(col+39,row+20);
write(RJ);
gotoxy(col+6,row+25);
write('Accept parameters of transistor (Y/N) ');
an:=readkey;
case an of 'y': goto 3;
'Y': goto 3;
'n': goto 2;
'N': goto 2;
else
begin
sound(500);
delay(1000);
nosound;
goto 1;
end;
end;
2: clrscr;
gotoxy(col+25,row+1);
write('Input next parameters of transistor');
gotoxy(col+3,row+3);
write('[Forward beta] ');
gotoxy(col+40,row+3);
read(BF);
gotoxy(col+39,row+3);
write(BF);
gotoxy(col+3,row+4);
write('[Revers beta] ');
gotoxy(col+40,row+4);
read(BR);
gotoxy(col+39,row+4);
write(BR);
gotoxy(col+3,row+5);
write('[Temp. coef. of BETTA (PPM)] ');
gotoxy(col+40,row+5);
read(TCB);
gotoxy(col+39,row+5);
write(TCB);
gotoxy(col+3,row+6);
write('[Saturation Current] ');
gotoxy(col+40,row+6);
read(Is0);
gotoxy(col+39,row+6);
write(Is0);
gotoxy(col+3,row+7);
write('[Energy gap (0.6 to 1.3)] ');
gotoxy(col+40,row+7);
read(EG);
gotoxy(col+39,row+7);
write(EG);
gotoxy(col+3,row+8);
write('[CJC0] ');
gotoxy(col+40,row+8);
read(CJC0);
gotoxy(col+39,row+8);
write(CJC0);
gotoxy(col+3,row+9);
write('[CJE0] ');
gotoxy(col+40,row+9);
read(CJE0);
gotoxy(col+39,row+9);
write(CJE0);
gotoxy(col+3,row+10);
write('[Base resistance] ');
gotoxy(col+40,row+10);
read(RB);
gotoxy(col+39,row+10);
write(RB);
gotoxy(col+3,row+11);
write('[Collector resistance] ');
gotoxy(col+40,row+11);
read(RC);
gotoxy(col+39,row+11);
write(RC);
gotoxy(col+3,row+12);
write('[Early Valtage] ');
gotoxy(col+40,row+12);
read(VA);
gotoxy(col+39,row+12);
write(VA);
gotoxy(col+3,row+13);
write('[TAU forward] ');
gotoxy(col+40,row+13);
read(TAUF);
gotoxy(col+39,row+13);
write(TAUF);
gotoxy(col+3,row+14);
write('[TAU reverse] ');
gotoxy(col+40,row+14);
read(TAUR);
gotoxy(col+39,row+14);
write(TAUR);
gotoxy(col+3,row+15);
write('[MJC] ');
gotoxy(col+40,row+15);
read(MJC);
gotoxy(col+39,row+15);
write(MJC);
gotoxy(col+3,row+16);
write('[VJC] ');
gotoxy(col+40,row+16);
read(VJC);
gotoxy(col+39,row+16);
write(VJC);
gotoxy(col+3,row+17);
write('[MJE] ');
gotoxy(col+40,row+17);
read(MJE);
gotoxy(col+39,row+17);
write(MJE);
gotoxy(col+3,row+18);
write('[VJE] ');
gotoxy(col+40,row+18);
read(VJE);
gotoxy(col+39,row+18);
write(VJE);
gotoxy(col+3,row+19);
write('[CSUB] ');
gotoxy(col+40,row+19);
read(CCS);
gotoxy(col+39,row+19);
write(CCS);
gotoxy(col+3,row+20);
write('[Minimum junction resistance] ');
gotoxy(col+40,row+20);
read(RJ);
gotoxy(col+39,row+20);
write(RJ);
writeln;
1: gotoxy(col+6,row+25);
write('Accept parameters of transistor (Y/N) ');
an:=readkey;
case an of 'y': goto 3;
'Y': goto 3;
'n': goto 2;
'N': goto 2;
else
begin
sound(500);
delay(1000);
nosound;
goto 1;
end;
end;
3:;
end;
Procedure InputCurrent;
Label 1,2,3;
begin
clrscr;
TNOM:=27;
T:=21;
Ueb:=0.8;
Uec:=2;
Ucb:=-1.2;
gotoxy(col+25,row+1);
write(' Default parameters');
gotoxy(col+3,row+3);
write('[Nominal temperature (C)] ');
gotoxy(col+39,row+3);
write(TNOM);
gotoxy(col+3,row+4);
write('[Current temperature (C)] ');
gotoxy(col+39,row+4);
write(T);
gotoxy(col+3,row+5);
write('[Emitter-Base voltage] ');
gotoxy(col+39,row+5);
write(Ueb);
gotoxy(col+3,row+6);
write('[Emitter-Collector voltage] ');
gotoxy(col+39,row+6);
write(Uec);
gotoxy(col+3,row+7);
write('[Collector-Base voltage] ');
gotoxy(col+39,row+7);
write(Ucb);
1: gotoxy(col+6,row+25);
write('Accept current parameters (Y/N) ');
an:=readkey;
case an of 'y': goto 3;
'Y': goto 3;
'n': goto 2;
'N': goto 2;
else
begin
sound(500);
delay(1000);
nosound;
goto 1;
end;
end;
2: clrscr;
gotoxy(col+20,row+2);
write('Input next current parameters');
gotoxy(col+3,row+3);
write('[Nominal temperature (C)] ');
gotoxy(col+40,row+3);
read(TNOM);
gotoxy(col+39,row+3);
write(TNOM);
gotoxy(col+3,row+4);
write('[Current temperature (C)] ');
gotoxy(col+40,row+4);
read(T);
gotoxy(col+39,row+4);
write(T);
gotoxy(col+3,row+5);
write('[Emitter-Base voltage] ');
gotoxy(col+40,row+5);
read(Ueb);
gotoxy(col+39,row+5);
write(Ueb);
gotoxy(col+3,row+6);
write('[Emitter-Collector voltage] ');
gotoxy(col+40,row+6);
read(Uec);
gotoxy(col+39,row+6);
write(Uec);
if (Ueb = 0) or (Uec = 0) then
begin
gotoxy(col+3,row+7);
write('[Collector-Base voltage] ');
gotoxy(col+40,row+7);
read(Ucb);
gotoxy(col+39,row+7);
write(Ucb);
if Uec 0 then
begin
Ueb := Uec + Ucb;
gotoxy(col+39,row+5);
write(Ueb);
end
else
begin
Uec := Ueb - Ucb;
gotoxy(col+39,row+6);
write(Uec);
end;
goto 1;
end;
Ucb := -(Uec - Ueb);
gotoxy(col+3,row+7);
write('[Collector-Base voltage] ');
gotoxy(col+39,row+7);
write(Ucb);
3: TNOM:=TNOM+273.15;
T:=T+273.15;
BF:=BF*(1+(T-TNOM)*TCB*10e-6);
BR:=BR*(1+(T-TNOM)*TCB*10e-6);
gotoxy(col+39,row+8);
end;
procedure OutputResult;
begin
clrscr;
writeln(' It is result ');
K:=1.38e-23;
q:=1.6e-19;
expon:=exp(1.0);
FIt:=K*T/q;
gotoxy(col+3,row+3);
write('[FIt] ');
gotoxy(col+39,row+3);
write(FIt);
Is:=Is0 * (1+ Uec/VA) * st(T/TNOM,3) * st(expon,-EG/K*(1/T-1/TNOM));
gotoxy(col+3,row+4);
write('[Is]');
gotoxy(col+39,row+4);
write(Is);
Uc:=Fit*ln(FIt/(Is*RJ));
gotoxy(col+3,row+5);
write('[Uc] ');
gotoxy(col+39,row+5);
write(Uc);
if (st(expon,(Uec/FIt))-1) < 1e4800/Is then
Ic:= Is * (st(expon,Uc/FIt)-1)
else Ic:= 1e4800;
gotoxy(col+3,row+6);
write('[Ic]');
gotoxy(col+39,row+6);
write(Ic);
Model(Ueb,Ucb,Ieb,Icb,Ib,Iy);
gotoxy(col+3,row+7);
write('[Ieb] ');
gotoxy(col+39,row+7);
write(Ieb);
gotoxy(col+3,row+8);
write('[Icb] ');
gotoxy(col+39,row+8);
write(Icb);
gotoxy(col+3,row+9);
write('[Ib] ');
gotoxy(col+39,row+9);
write(Ib);
gotoxy(col+3,row+10);
write('[Iy] ');
gotoxy(col+39,row+10);
write(Iy);
Ik:=Iy-Icb;
gotoxy(col+3,row+11);
write('[Ik] ');
gotoxy(col+39,row+11);
write(Ik);
Ie:=Iy+Ieb;
gotoxy(col+3,row+12);
write('[Ie] ');
gotoxy(col+39,row+12);
write(Ie);
If Ueb < VJE/2 then CJE := CJE0* 1 / st(1- Ueb/VJE,MJE)
else CJE := st(2,MJE) * CJE0 * (MJE* Ueb / VJE/2 + 1 - MJE);
gotoxy(col+3,row+13);
write('[CJE] ');
gotoxy(col+39,row+13);
write(CJE);
If Ieb > 0 then CDE := Ieb * BF * TAUF / FIt
else CDE := 0;
gotoxy(col+3,row+14);
write('[CDE] ');
gotoxy(col+39,row+14);
write(CDE);
CBE:=CJE+CDE;
gotoxy(col+3,row+15);
write('[CBE] ');
gotoxy(col+39,row+15);
write(CBE);
If Ucb < (VJC / 2) then CJC := CJC0 * 1 / st(1- Ucb/VJC,MJC)
else CJC := 2 * st(2,MJC) * CJC0 * (MJC * Ucb / VJC / 2 + 1 -
MJC);
gotoxy(col+3,row+16);
write('[CJC] ');
gotoxy(col+39,row+16);
write(CJC);
If Icb > 0 then CDC := Icb * BR * TAUR / FIt
else CDC := 0;
gotoxy(col+3,row+17);
write('[CDC] ');
gotoxy(col+39,row+17);
write(CDC);
CBC := CJC + CDC;
gotoxy(col+3,row+18);
write('[CBC] ');
gotoxy(col+39,row+18);
write(CBC);
gotoxy(col+6,row+25);
write('Pres any key to Main menu ');
readkey;
end;
procedure IGraph;
var
grDriver: Integer;
grMode: Integer;
ErrCode: Integer;
i,x0,y0: Integer;
stro1,stro2,stro3,stro4:string;
begin
grDriver := Detect;
InitGraph(grDriver, grMode,'');
ErrCode := GraphResult;
if ErrCode = grOk then
begin { Do graphics }
x0:=320;
y0:=350;
Kyf:=0;
OutTextXY(250,10,'Graphic Ib=f(-Ueb)');
Line(x0, y0-150, x0, Y0+150);
Line(x0-200, y0, X0+200, Y0);
setcolor(0);
LineTo(x0+200, y0-300);
setcolor(2);
for i:=200 downto -200 do
begin
Model(Ueb*(i)/200,-(Uec-Ueb*(i)/200),Ieb,Icb,Ib,Iy);
if Kyf=0 then
begin
Kyf:=300/Ib;
Str(Ieb,stro1);
Str(Ueb,stro2);
end;
if abs(Kyf*Ib)< 10e5 then Lineto(x0+i, y0-round(Kyf*Ib));
end;
Str(-Ieb,stro3);
Str(-Ueb,stro4);
OutTextXY(x0-40,Y0-300,'+Ib = ');
OutTextXY(x0+3,Y0-300,Stro1);
OutTextXY(x0+60,Y0+10,'+Ueb = ');
OutTextXY(x0+100,Y0+10,Stro2);
OutTextXY(x0-250,Y0+10,'-Ib = ');
OutTextXY(x0-210,Y0+10,Stro3);
OutTextXY(x0-300,Y0-10,'-Ueb = ');
OutTextXY(x0-250,Y0-10,Stro4);
OutTextXY(40,470,'Pres any key to Main menu');
Readkey;
CloseGraph;
end
else Writeln('Graphics error:', GraphErrorMsg(ErrCode));
end;
procedure OGraph;
var
grDriver: Integer;
grMode: Integer;
ErrCode: Integer;
i,x0,y0: Integer;
stro1,stro2,stro3,stro4:string;
begin
grDriver := Detect;
InitGraph(grDriver, grMode,'');
ErrCode := GraphResult;
if ErrCode = grOk then
begin { Do graphics }
x0:=320;
y0:=240;
Kyf:=0;
OutTextXY(250,10,'Graphic Ik=f(Uec)');
Line(x0, y0-150, x0, Y0+150);
Line(x0-200, y0, X0+200, Y0);
setcolor(0);
LineTo(x0+200, round(y0-Kyf*Ik));
setcolor(2);
Kyf:=0;
for i:=200 downto -200 do
begin
if (i>0) or (i=0) then
begin
Is:=Is0 * (1+ Uec*(i)/200/VA) * st(T/TNOM,3) * st(expon,-
EG/K*(1/T-1/TNOM));
Uc:=Fit*ln(FIt/(Is*RJ));
Ic:= Is * (st(expon,Uc/FIt)-1);
Model(Ueb,Ueb-Uec*(i)/200,Ieb,Icb,Ib,Iy);
Ik:=Iy-Icb;
end;
if i | |
