Файл: И. М. Губкина кафедра автоматизации технологических процессов Д. В. Мартынов Методические указания.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 92
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Внимательно рассмотрите полученное на экране изображение, для того чтобы убедиться в пригодности экспериментального материала для дальнейшей обработки. Данные должны давать возможность ясно выделить все характерные точки (см. рис.3.1) на ВАХ ТД. Если экспериментальные данные не дают такой возможности, повторите измерения, выбрав другой диапазон изменения напряжения и/или число точек.
Если собранные экспериментальные данные дают возможность получить ВАХ ТД, сходную с типовой, сохраните данные. Для этого на передней панели ВП в окне ввода укажите полное имя сохраняемого файла и нажмите на кнопку
«Сохранить».
-
Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти к заданию 2», на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 2 (рис.3.6).
Рис. 3.6. Лицевая панель ВП при выполнении задания 2.
Задание 2. Построение математической модели ВАХ туннельного диода
В этом разделе производится построение полиномиальной регрессионной модели с использованием стандартной процедуры вычисления коэффициентов линейной регрессии и статистическая оценка качества полученной модели.
Укажите в окне на передней панели ВП степень полинома, необходимую для построения модели (для того, чтобы полином имел два локальных максимума, начинать следует со степени не ниже третьей).
Выберите количество независимых опытов для оценки свойств шумов. Это количество должно быть более 10. Зафиксируйте напряжение на диоде в районе спада ВАХ (примерно 0,2В - 0,4В).
Задайте уровень значимости и число степеней свободы для вычисления параметра F распределения Фишера.
2.1 Нажмите кнопку «Построить модель» на передней панели ВП. Соответствующий график будет построен на экране ВП в виде сплошной красной кривой. Изображение, полученное на графическом индикаторе ВП, скопируйте в буфер обмена и затем поместите на страницу отчета. Оцените «на глаз» степень соответствия между экспериментальными данными и полученной зависимостью. Расчетное и табличное значения параметра F будут определены и выведены на экран ВП автоматически.
Проверьте гипотезу об адекватности полученной модели. Для этого сравните расчетное (f) и табличное (F) значения параметра распределения Фишера, которые выводятся в соответствующих окнах на лицевой панели ВП.
В случае если гипотеза об адекватности не подтверждается, повысьте степень полинома на одну единицу и повторите пункт 2.1. Выполняйте эту процедуру до тех пор, пока не будут получены удовлетворительные результаты (как правило, модель адекватна и значима при п=5 - 6).
2.2. Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти к зада
нию 3», на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 3 (рис.3.7).
Рис. 3.7. Лицевая панель ВП при выполнении задания 3
Задание 3. Сохранение результатов.
На лицевой панели ВП представлены результаты обработки экспериментальных данных и анализа математической модели.
Оцените самостоятельно или с помощью преподавателя полученные данные. Если они удовлетворительны, сохраните результаты работы:
Введите оригинальные имена файлов для сохранения рассчитанных значений коэффициентов модели и статистических параметров.
3.1. Нажмите на передней панели ВП кнопку «Сохранить». 41
3.2. Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти к заданию 4», на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 4 (рис.3.8).
Задание 4. Определение электрических параметров туннельного диода
Электрические параметры туннельного диода определяются ВП автоматически в результате анализа математической модели.
Рис. 3.8. Лицевая панель ВП при выполнении задания 4.
На графике отображаются экспериментальная зависимость и математическая модель. С помощью пунктирных визирных линий отмечаются характерные точки ВАХ, соответствующие рис.3.1. Скопируйте изображение ВАХ с графического индикатора в буфер обмена и затем поместите на страницу отчета.
Справа на экране ВП будут представлены следующие электрические параметры туннельного диода:
-
напряжение пика UP; -
пиковый ток IР; -
напряжение впадины UV;
-
ток впадины IV;
-
отношение токов пик/впадина (IP/ IV); -
напряжение Uf, при котором ток второй ветви равен пиковому току; -
разность напряжений Uf - UP.
Перепишите значения перечисленных параметров в отчет.
Выключите ВП, для чего нажмите на панели ВП кнопку «Завершение работы».
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
-
Что такое туннельный эффект? -
Каковы особенности структуры туннельного диода по сравнению с выпрямительным диодом? -
Чем отличаются вольтамперные характеристики туннельного и выпрямительного диодов? -
Какой участок ВАХ туннельного диода является рабочим? -
Перечислите основные электрические параметры туннельного диода. -
Какие электронные устройства можно реализовать на базе туннельного диода? -
Как правильно выбрать параметры регрессии? -
Как оценить качество полученной ВАХ? -
Объясните, на основании, каких соображений в работе выбираются параметры электрической схемы включения ТД. -
Насколько точно определены в работе параметры туннельного диода? -
От чего может зависеть качество полученных результатов?
Литература.
Основная
-
Прянишников В.А. Электроника: Полный курс лекций. - СПб.: Учитель и ученик: КОРОНА принт, 2006. -
Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы. Учебник для вузов. - СПб.: «Лань», 2003. -
Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника (полный курс): Учебник для вузов. Под. ред. О.П.Глудкина. - М.: Горячая линия-Телеком, 2005.
Дополнительная
-
Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника: Учебное пособие для вузов. -М.: Высшая школа, 2005. -
Патон Б. Основы аналоговой и цифровой электроники. - М.: 2002. -
Вучков П., Бояджиева Л., Солаков Е. Прикладной линейный регрессионный анализ. - М.: «Финансы и статистика», 1987. -
Быстрое Ю.А. и др. Электронные приборы и устройства на их основе: Справочная книга. - М.: ИП РадиоСофт, 2002. -
Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях: Практикум на Electronics Workbench: В 2 т. /Под общей ред. Д.И.Панфилова - Т.2: Электроника. - М.: ДОДЭКА, 2000 -
Тревис Дж. Lab VIEW для всех. - М..ДМК Пресс; ПриборКомплект, 2004.
10. Пейч Л.П., Точилин Д. А., Поллак Б.П. Lab VIEW для новичков и специалистов. - М.: Горячая линия-Телеком, 2004.