Реферат: Математическое обеспечение схемотехнического проектирования

-проводимость G_D - проводимость р-п-перехода диода при прямом включении;

-конденсатор C_D - емкость диода.

Назначение резистора R_D такое же, как и в схеме, приведенной на рис.1.

Проводимость G_D сучетом выражения (2) описывается выражением

(10)

Проводимость G_D и емкость C_D рассчитываются для некоторого фиксированного значения напряжения V_D определенного в результате анализа ИС по постоянному току (при подключения к схеме только источника питания) и сохраняют свои значения в ходе анализа ИС по переменному току.

Шумовая модель диода

Анализ шумовых характеристик проводится при моделировании линейных ИС в режиме малого сигнала. Поэтому за основу эквивалентной схемы шумовой модели диода, приведенной на рис.3.б, взята его малосигнальная модель. Эквивалентная схема, приведенная на рис.3.б, содержит два генератора шумовых токов, включенных параллельно тем элементам эквивалентной схемы, шумы (noise) которых они моделируют:

-генератор I_NRD – моделирует тепловой шум резистора R_D ;

-генератор I_ND – моделирует дробовой и фликер - шум диода.

Тепловой шум резистора обусловлен хаотическим тепловым движением носителей заряда в областях анода и катода. Генератор I_NRD моделируется выражением

(11)

Дробовой шум обусловлен дискретным характером переноса заряда при протекании тока и зависит от заряда электрона и тока диода.

Дробовой и тепловой шумы являются ''белыми", то есть частотно-независимыми.

Фликер-шум (шум 1/f) объясняет увеличение шумов полупроводниковых: приборов на низких частотах. Обусловлен этот шум флуктуациями (изменениями) концентрации носителей заряда и их подвижности и зависит от тока диода и частоты переменного управляющего сигнала. Генератор I_ND моделируется выражением

(12)

где f- частота переменного сигнала;

K_f и α_f – коэффициенты фликер-шума,

В выражении (12) под корнем первое слагаемое моделирует дробовой, второе - фликер-шум.

Температурная модель диода

Температура элементов ИС является одним из важнейших факторов, влияющих на работоспособность схемы и электрические характеристики ее элементов, поэтому она всегда указывается в техническом задании и ее влияние на электрические характеристики элементов моделируется.

В данной программе моделируются следующие температурные зависимости электрических параметров диода:

- начальное значение тока диода:

(13)

где E_G – ширина запрещенной зоны полупроводника для кремния

T₀ – нормальная температура (T₀ =300K)',

Х_TI – показатель степени температурной зависимости начального тока р-п-перехода;

- контактной разности потенциалов р п-перехода

(14)

- барьерной емкости р-п-перехода

(15)

-коэффициентов фликер-шума

	(16)
	(17)

ЛИТЕРАТУРА

1. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования. М.: Мир, 2001. - 379 с.

2. Новиков Ю.В., Скоробогатов П.К. Основы микропроцессорной техники. Курс лекций. М.: ИНТУИТ.РУ, 2003. - 440 с.