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».

    1. 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

  1. Прянишников В.А. Электроника: Полный курс лекций. - СПб.: Учи­тель и ученик: КОРОНА принт, 2006.

  2. Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы. Учебник для вузов. - СПб.: «Лань», 2003.

  3. 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

  1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника: Учебное пособие для вузов. -М.: Высшая школа, 2005.

  2. Патон Б. Основы аналоговой и цифровой электроники. - М.: 2002.

  3. Вучков П., Бояджиева Л., Солаков Е. Прикладной линейный регрес­сионный анализ. - М.: «Финансы и статистика», 1987.

  4. Быстрое Ю.А. и др. Электронные приборы и устройства на их осно­ве: Справочная книга. - М.: ИП РадиоСофт, 2002.

  5. 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

  6. 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.