Дипломная работа: Моделирование и методы измерения параметров радиокомпонентов электронных схем

Алгоритмические методы широко используются для измерения и расчёта параметров математических моделей (ММ) радиокомпонентов (РК) в системах автоматизированного проектирования (САПР) электронных схем (ЭС). Это обусловлено тем, что на данный момент накоплено достаточное количество ММ РК, применяемых для проектирования ЭС с использованием современных электронно-вычислительных машин (ЭВМ) и программного обеспечения, например PSpice [1].

Алгоритмические методы применяются также для измерения параметров РК на производстве с целью проведения входного и выходного контроля, стабильности технологического процесса, проведения отбраковки радиокомпонентов по различным параметрам.

К этому следует добавить, что на территории России, стран СНГ и за рубежом налажено производство широкого ассортимента стандартных РК, что определяет значительную потребность в использовании таких методов измерения и снижении стоимости исследований в данной области.

Исследования поведения РК, а также попытки их описания с помощью формул, графиков и т.д., т.е. составление ММ РК, при изменении различных условий работы и внешних факторов появлялись с момента изобретения всё новых и новых РК. Данные исследования проводились в основном без использования ЭВМ, что увеличивало срок и стоимость разработок.

Появление алгоритмических методов измерения было обусловлено несколькими факторами:

1. Увеличением количества РК.

2. Усложнение проектируемых устройств.

3. Необходимостью снижения времени и стоимости разработок.

4. Появлением ЭВМ, удовлетворяющих требованиям разработчиков электронных схем.

Измерения параметров РК с использованием ЭВМ можно отнести к 60-70 годам XX века. Для этих целей использовались ЭВМ с довольно низкими параметрами и несовершенное программное обеспечение. Поэтому высокая стоимость и сложность работ не позволили наладить регулярное и комплексное исследование в данном направлении. Внедрение ЭВМ в цикл проектирования выдвинуло на передний план алгоритмические методы измерения параметров ММРК.

Системное исследование в этой области можно отнести к 70-80 годам XXвека, т.е. к моменту "компьютерной революции". Комплексный характер работ в области моделирования радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) наиболее полно сформулировал Логан [2,3], который связал САПР РЭА с системным подходом, включающим в себя:

1. Разработку ММ.

2. Проверку адекватности ММ.

3. Описание разбросов параметров.

4. Влияние окружающей среды (температура, влажность, механические воздействия и т.д.).

5. Исследование надёжности и процессов старения.

На повышение точности измерений, уменьшение сроков и стоимости исследований, разработок наряду с применением ЭВМ большое влияние оказывает метод измерения. Поэтому выбор метода измерения имеет одно из основных значений.

Цель диссертационной работызаключается в:

1. Анализ разнообразия РК, применяемых САПР ЭС.

2. Формировании новых методов решения задачи измерения динамических параметров моделей РК.

3. Формировании модели биполярного транзистора на основе ВАХ с использованием планирования эксперимента и новых методов измерения.

Диссертационная работа направлена на повышение точности измерения, скорости, упрощения измерений с помощью ЭВМ за счёт использования наиболее эффективных методов измерения.

Предметами исследованияявляются:

1.Алгоритмические методы измерения параметров моделей РК.

2. Динамическая модель многополюсника на основе Y-матрицы.

3. Модель биполярного транзистора на основе ВАХ.

Исходя из всего вышеизложенного, научная проблема диссертационного исследования формулируется следующим образом.

Разработка алгоритмических методов измерения статических и динамических параметров моделей РК, формирование ММ РК.

Исследования направлены на: