Исследование вольтамперных характеристик диодов - Физика и энергетика контрольная работа

Главная

Физика и энергетика
Исследование вольтамперных характеристик диодов

Построение схем с диодом из библиотеки SimElectronics и электрическим диодом из библиотеки Simscape и графиков зависимости тока от напряжения. Аппроксимация графиков вольтамперных характеристик диодов различными методами при 2-х разных температурах.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Элемент библиотеки Simulink Simscape “Диодный блок” моделирует кусочно-линейный диод. Если напряжение через диод идёт большее, чем указанное в параметре Forward, то диод ведёт себя как линейный резистор с низкой проводимостью, определяемой параметром On, так же включая ряд иных источников напряжения. Если же напряжение через диод идёт меньшее, чем указанное в параметре Forward, то диод ведёт себя как линейный резистор с низкой проводимостью, определяемой параметром Off.
Рис.2. График зависимости U от I при U>0
Рис.3. График зависимости U от I при U<0
Рис.4. График зависимости U от I при U>0
Рис.5. График зависимости U от I при U<0
Рис.6. График зависимости U от I при U>0
Рис.7. График зависимости U от I при U<0
Диодный блок представляет собой один из следующих типов диодов:
Моделирует кусочно-линейный диод, такой же, как и в Simscape Diode block, но с добавлением фиксированной емкости перехода. Если напряжение на диоде превышает значение, указанное в параметре Forward, то диод ведет себя как линейный резистор с сопротивлением, указанным в параметре "On". В противном случае диод ведет себя как линейный резистор с небольшой проводимостью, указанной в параметре "Off". Нулевое напряжение на диоде приводит к отсутствию тока.
Кусочно-линейная модель Зенера ведет себя как кусочно-линейная модель диода для напряжения выше Vz, где Vz является значением обратного напряжения пробоя Vz. При напряжении менее Vz, диод ведет себя как линейный резистор с низким сопротивлением Зенера, указанного в параметре Rz сопротивления Зенера. Эта модель диода также включает в себя фиксированную емкость перехода.
Экспоненциальная диодная модель обеспечивает следующие отношения между диодным током I и диодным напряжением V:
q - элементарный заряд электрона (1.602176e-19 Кл).
k - Постоянная Больцмана (1.3806503e-23 J/K).
Tm1 - температура, при которой диодные параметры должны быть заданы, как определено значением параметра измерения температуры.
Снятие характеристик при Uпр=0,6 В; R=0,3 Ом; с=1*10-8 1/Ом
Рис. 10. График зависимости U от I при U>0
Снятие характеристик при Uпр=0,2 В; R=1 Ом; с=1*10-8 1/Ом
Рис.11. График зависимости U от I при U>0
Снятие характеристик при Uпр=0,2 В; R=0,3 Ом; с=1*10-8 1/Ом
Рис.12. График зависимости U от I при U>0
В проделанной работе мы исследовали два диода из библиотек Simscape и SimElectronics. Обе модели оказались ограничены, так как предусмотрено ограничение по сопротивлению, однако в исследуемых пределах модели диодов работали хорошо. В итоге мы исследовали 7 цепей, построили их вольтамперные характеристики.
библиотека simelectronics диод вольтамперный
Даны вольтамперные характеристики реальных диодов при 2х разных температурах. Необходимо аппроксимировать эти функции различными методами. При выполнении работы я использовал различные методы аппроксимации: с помощью функций линейной, квадратичной, кубической и экспоненциальной зависимостей. Функции и области их значений определялись с помощью подстановки различных значений.
Рис.1. Исходный график ВАХ исследуемого диода
x_1 = [0 .05 .15 .2 .2375 .2625 .2875 .31 .325 .3375 .35 .36 .371 .39 .405 .425];
y_1 = [0 .15 1.5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80];
plot(x_1, y_1, 'o', xx_1, ppval(cs_1, xx_1), '-', 'LineWidth', 2);
x_2 = [0 .1 .2 .25 .2875 .3125 .3375 .36 .375 .3875 .4 .41 .421 .44 .455 .475];
y_2 = [0 .15 1.5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80];
plot(x_2, y_2, 'o', xx_2, ppval(cs_2, xx_2), '-', 'LineWidth', 2);
plot (x11, y11, 'm', 'LineWidth', 2);
plot (x12, y12, 'g', 'LineWidth', 2)
plot (x13, y13, 'r', 'LineWidth', 2);
plot (x14, y14, 'k', 'LineWidth', 2);
plot (x15, y15, 'b', 'LineWidth', 2);
plot (x21, y21, 'm', 'LineWidth', 2);
plot (x22, y22, 'g', 'LineWidth', 2);
plot (x23, y23, 'r', 'LineWidth', 2);
plot (x24, y24, 'k', 'LineWidth', 2);
plot (x25, y25, 'b', 'LineWidth', 2);
Рис.2. Аппроксимация графиков функциями линейной зависимости
Y 2 = X 2 * 100 - 15; X 2 Є [0.16 0.24)
Y 3 = X 3 * 200 - 38; X 3 Є [0.22 0.31)
Y 4 = X 4 * 330 - 77; X 4 Є [0.29 0.36)
Y 5 = X 5 * 545 - 152; X 5 Є [0.34 0.43]
Y 1 = X 1 * 10 - 1.2; X 1 Є [0 0.21)
Y 2 = X 2 * 100 - 20; X 2 Є [0.21 0.275)
Y 3 = X 3 * 200 - 47.5; X 3 Є [0.275 0.355)
Y 4 = X 4 * 330 - 94; X 4 Є [0.355 0.4)
Y 5 = X 5 * 545 - 180; X 5 Є [0.4 0.475]
x_1 = [0 .05 .15 .2 .2375 .2625 .2875 .31 .325 .3375 .35 .36 .371 .39 .405 .425];
y_1 = [0 .15 1.5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80];
plot(x_1, y_1, 'o', xx_1, ppval(cs_1, xx_1), '-', 'LineWidth', 2);
x_2 = [0 .1 .2 .25 .2875 .3125 .3375 .36 .375 .3875 .4 .41 .421 .44 .455 .475];
y_2 = [0 .15 1.5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80];
plot(x_2, y_2, 'o', xx_2, ppval(cs_2, xx_2), '-', 'LineWidth', 2);
y1 = ((x1.^2) * 640) - (x1 * 100) - 1;
y2 = ((x2.^2) * 460) - (x2 * 50) - 12;
Рис.3. Аппроксимация графиков функцией квадратичной зависимости
Y 1 = (640 * X 1 2 ) - (100 * X 1 ) - 1; X 1 Є [0.19 0.4)
Y 2 = (460 * X 2 2 ) - (50 * X 2 ) - 12; X 2 Є [0.235 0.44)
x_1 = [0 .05 .15 .2 .2375 .2625 .2875 .31 .325 .3375 .35 .36 .371 .39 .405 .425];
y_1 = [0 .15 1.5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80];
plot(x_1, y_1, 'o', xx_1, ppval(cs_1, xx_1), '-', 'LineWidth', 2);
x_2 = [0 .1 .2 .25 .2875 .3125 .3375 .36 .375 .3875 .4 .41 .421 .44 .455 .475];
y_2 = [0 .15 1.5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80];
plot(x_2, y_2, 'o', xx_2, ppval(cs_2, xx_2), '-', 'LineWidth', 2);
y1 = ((x1.^3) * 1465) - ((x1.^2) * 180);
y2 = ((x2.^3) * 1307) - ((x2.^2) * 280) + 2;
Рис.4. Аппроксимация графиков функцией кубической зависимости
Y 1 = (1465 * X 1 3 ) - (180 * X 1 2 ); х1 Є [0 0.425)
Y 2 = (1307 * X 2 3 ) - (280 * X 2 2 ) + 2; х2 Є [0.12 0.475)
x_1 = [0 .05 .15 .2 .2375 .2625 .2875 .31 .325 .3375 .35 .36 .371 .39 .405 .425];
y_1 = [0 .15 1.5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80];
plot(x_1, y_1, 'o', xx_1, ppval(cs_1, xx_1), '-', 'LineWidth', 2);
x_2 = [0 .1 .2 .25 .2875 .3125 .3375 .36 .375 .3875 .4 .41 .421 .44 .455 .475];
y_2 = [0 .15 1.5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80];
plot(x_2, y_2, 'o', xx_2, ppval(cs_2, xx_2), '-', 'LineWidth', 2);
y1 = exp(((x1 * 10649 / 1000) + 0) / 1) - 2.4;
y2 = exp(((x2 * 9.45) + 0) / 1) - 4.8;
Рис.5. Аппроксимация графиков функциями линейной зависимости
Y 1 = exp(10.649 * X 1 ) - 2.4; X 1 Є [0.05 0.4]
Y 2 = exp(9.45 * X 2 ) - 4.8; X 2 Є [0.15 0.4625]
Работа показала, что наилучшей функцией для аппроксимации данных графиков является функция третьей степени. Чуть хуже повторяют график функции линейной зависимости. При большем количестве линий удалось бы довольно точно повторить график. Экспоненциальная зависимость так же неплохо подходит для аппроксимации данных графиков. Дальше всего от оригинала оказалась функция квадратичной зависимости.
Исследование вольтамперных характеристик диодов, снятие характеристик при различных значениях напряжения. Аппроксимация графиков вольтамперных характеристик диодов, функции первой и второй степени, экспоненты. Исходный код программы и полученные данные. лабораторная работа [1,6 M], добавлен 24.07.2012
Понятие полупроводниковых приборов, их вольтамперные характеристики. Описание транзисторов, стабилитронов, светодиодов. Рассмотрение типологии предприятий. Изучение техники безопасности работы с электронной техникой, мероприятий по защите от шума. дипломная работа [3,5 M], добавлен 29.12.2014
Понятие полупроводникового диода. Вольт-амперные характеристики диодов. Расчет схемы измерительного прибора. Параметры используемых диодов. Основные параметры, устройство и конструкция полупроводниковых диодов. Устройство сплавного и точечного диодов. курсовая работа [1,0 M], добавлен 04.05.2011
Экспериментальное определение и построение вольтамперных характеристик нелинейных резистивных элементов. Проверка достоверности графического метода расчёта нелинейных электрических цепей. Основные теоретические положения, порядок выполнения работы. лабораторная работа [297,6 K], добавлен 22.12.2009
Определение номинальных токов и фазного напряжения в обмотках трехфазного трансформатора. Построение графиков зависимости КПД и напряжения от коэффициента загрузки. Электромагнитная схема асинхронного двигателя, вычисление его рабочих характеристик. контрольная работа [393,8 K], добавлен 13.05.2013
Классификация диодов в зависимости от технологии изготовления: плоскостные, точечные, микросплавные, мезадиффузионные, эпитаксально-планарные. Виды диодов по функциональному назначению. Основные параметры, схемы включения и вольт-амперные характеристики. курсовая работа [909,2 K], добавлен 22.01.2015
Понятие диодов как электровакуумных (полупроводниковых) приборов. Устройство диода, его основные свойства. Критерии классификации диодов и их характеристика. Соблюдение правильной полярности при подключении диода в электрическую цепь. Маркировка диодов. презентация [388,6 K], добавлен 05.10.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Исследование вольтамперных характеристик диодов контрольная работа. Физика и энергетика.
Доклад по теме Психология смысла жизни
Реферат: Альтернативное урегулирование споров
Придумать Сочинение На Тему Золотая Осень
Костно Суставной Туберкулез Реферат
Призвание Это Сочинение Рассуждение 15.3
Дипломная работа по теме Создание системы для мониторинга и анализа средств контроля и управления доступом в РУП ПО 'Белоруснефть'
Современный морской терроризм
Реферат Классы Точности Средств Измерений
Реферат: Философский стиль мышления естествоиспытателя. Термооптическая микроскопия в применении к медико-биологическим задачам
Второй Аргумент Для Сочинения 9.3 Смелость
Контрольная работа: Древняя Русь в период раздробленности
Реферат: Политическая элита, его сущность
Реферат по теме Генетика: современный подход
Реферат по теме Исследования химии в начале ХХ века
Курсовая работа: Особенности факторинговых операций в коммерческих банках
Доклад по теме Машинопись на компьютере - положительные аспекты
Курсовая работа по теме Расчет динамической устойчивости электрической системы
Дезинфекция Виды Дезинфекции Реферат
Допинг В Спорте Реферат
Реферат: Электрические трехфазные цепи
Психологические основы педагогической саморегуляции - Психология курсовая работа
Демографический "мост" — от генетики человека к его геногеографии - Медицина реферат
Способы хранения замороженного мяса - Кулинария и продукты питания курсовая работа