tahacek_all

zistoru MOS), z parametrů charakterizujících elektrické a fyzikální vlastnosti polovodiče (permitivita, koncentrace a pohyblivost nosičů náboje, závislost koncentrace na souřadnici, hustota povrchových stavů). Technologický model-Výchozími parametry jsou parametry technologických režimů (teplota a doba difúze nebo epitaxe, koncentrace difuzantu a pod.), výstupními parametry jsou mezielektrodová napětí a proudy. Modely jsou velmi složité. Posloupnost simulačních programů technologických procesů, jejichž výstupy představují vstupní data pro simulátory struktur. Úrovně modelů: Úrovně modelů dle složitosti a přesnosti, které postihují vlastnosti modelovaného prvku. Úroveň 1.-základní vlastnosti aktivního prvku, nejsou zahrnuty žádné parazitní vlastnosti. Zpravidla použity pouze ideální řízené zdroje. Úroveň 2.-základní odlišnosti ideálního stavu, odlišné hodnoty reálných přenosových parametrů, vstupní a výstupní odpory. Jádro tvoří řízené zdroje a rezistory na vstupních a výstupních svorkách, rezistivní model. Úroveň 3.-kmitočtově závislé modely, které aproximují kmitočtovou závislost přenosových parametrů (např. zesílení A(f) , vstupní a výstupní impedance Z(f), jedná se o vhodné doplnění modelu úrovně 2. kmitočtově závislými prvky L a C. Úroveň 4.-nelineární model uvažující lineární pracovní charakteristiku a oblasti saturace. Lineární model nižší úrovně je doplněn omezovacími obvody tvořenými zpravidla diodami či tranzistory s vhodně nastavenými pracovními podmínkami pomocí zdrojů napětí či proudu. Úroveň 5.-nelineární makromodely, které jsou jako subobvody nejčastěji vytvářeny samotným výrobcem. Rozdíly mezi 3. a 5. úrovní modelování jsou patrné především při analýze v časové oblasti. Obsahuje všechny vhodné dostupné prvky dané simulačním programem. Úroveň 6.-nelineární model vytvořený na základě vnitřní struktury vyráběného prvku na tranzistorové a diodové úrovni. Složitost je již značná a účelnost tohoto typu modelu je diskutabilní. Význam má snad při sledování jevů daných technologií prvku. Makromodely-Nezávislá obvodová soustavu-každé spojení zdroje signálu, elektronického bloku, napájecích zdrojů a zátěže. Popisují funkční blok jen „zvenčí dovnitř“. Neberou ohled na skutečnou vnitřní obvodovou strukturu modelovaného bloku. Jsou sestavovány tak, aby makromodel měl stejné vnější vlastnosti jako skutečný blok, tj. vlastnosti, které se dají změnit připojením přístrojů na jeho vnější vývody. Používají se i v případech, kdy známe vnitřní strukturu, ale např. z hlediska výpočetní účinnosti je výhodnější použít jednodušší makromodel. Makromodely mohou být sestavovány z libovolných lineárních prvků (R, C, L) a řízených i neřízených zdrojů. Nelineární chování mikromodelů bývá popsáno hladkými monotónními nelineárními funkcemi reálných proměnných. Pro jeden funkční blok tak může vzniknout celá řada makromodelů, rovnocenných pro posouzení vnějších parametrů bloku. Modelování dynamických vlastností-Potřeba modelovat parametry, které jsou důležité pro stejnosměrnou analýzu a analýzu v časové oblasti. Zkoumání časových průběhů na hraničních hodnotách výstupního napětí nebo proudu a zkoumání vlivu rychlosti přeběhu výstupního napětí, resp. proudu u proudových konvejorů aj. Doba zpoždění odezvy-Důležitý parametr při simulaci některých jevů v časové oblasti. Zpravidla v modelech není uvažován nebo je jistým produktem modelů určených pro kmitočtovou analýzu. Pro potřeby analýzy v časové oblasti je někdy vhodné tuto vlastnost modelovat a mít možnost dobu zpoždění měnit. Doba zpoždění odezvy vychází z přechodové charakteristiky modelovaného prvku, tedy odezvy prvku na skok napětí nebo proudu přivedeného na vstup. řechdová charakteristika 1. řádu odpovídá exponenciálnímu průběhu, který je charakteristický pro ideální článek.
Přenosová funkce integračního článku je:
** SR je rychlost přeběhu ve V/s.
Rychlost přeběhu výstupního napětí/proudu-pravidla je uvažováno, že rychlost přeběhu je lineární v celém rozsahu jmenovitého výstupního napětí, a to jak směrem e kladné tak i záporné saturaci. imulační programy umožňují u operačního zesilovače nastavit odlišnou hodnotu rychlosti přeběhu v kladném a záporném směru. Je dostatečné uvažovat rychlo přeběhu stejnou pro obě polarity. Napětí na kapacitoru se lineárně zvětšuje či zmenšuje s časovou konstantou ( = R(C. V katalozích výrobců se rychlost přeběhu zpravidla udává v rozměru V/(s, v makromodelu je však vhodné zadávat v základních jednotkách, tedy V/s. S uvažováním rychlosti přeběhu potom přenosová funkce Laplaceova funkčního zdroje bude**
Simulace přechodové odezvy-Odezva na vstupní jednotkový skok, dvě možnosti řešení. 1)použití Laplaceova zdroje, přechodová charakteristika je dána přenosovou funkcí vhodného R-L-C článku. 2)použití modelu přenosového vedení. Obě možnosti jsou v podstatě srovnatelné. Nastavení parametrů zdroje nebo vedení je sice relativně jednoduché, ale při simulacích zpravidla není přesný průběh odezvy nezbytně nutný. Jednoduchý přechod mezi bezeztrátovým vedením využívaným při simulaci zpoždění odezvy a ztrátovým vedením umožňujícím modelovat přechodovou odezvu. Zobecnění modelování funkčních bloků, postup-Z dosud uvedeného vyplývá:-modelování teoretických prvků, které nejsou vyráběny a nejsou zpravidla obsaženy v knihovnách simulačních programů, pakliže ano, pak většinou jako ideální prvek,-modelování existujících prvků, firemní modely, upravené vlastní modely. Řada funkčních bloků není k dispozici v knihovně simulátoru. Na základě definičních vztahů – model s řízenými zdroji, případně jinými funkčními bloky, které jsou v daném nástroji k dispozici. Pozor : složitý či nevhodný model - zaniká studovaný jev. Počáteční fáze - rychlé a jasné řešení, očekávaná základní funkce. Modely (1. úrovně) zidealizovaného funkčního bloku vyjadřují pouze jeho základní vlastnosti, modelují základní parametry:-napěťový (proudový) přenos (zisk), přenosové vodivosti (odpory).