Физические имитаторы мощных транзисторов
Рассмотрены возможности использования физических моделей (имитаторов) транзисторов высоких мощностей в процессе создания новых радиоэлектронных приборов вместо реальных (чаще всего дорогостоящих) транзисторов. Приведены принципиальные схемы сигнализации перенапряжения и токовой перегрузки. Possibili...
Saved in:
| Published in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Date: | 2000 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2000
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70922 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Физические имитаторы мощных транзисторов / З. Стевич // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2000. — № 2-3. — С. 15-16. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859602835395575808 |
|---|---|
| author | Стевич, З. |
| author_facet | Стевич, З. |
| citation_txt | Физические имитаторы мощных транзисторов / З. Стевич // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2000. — № 2-3. — С. 15-16. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Рассмотрены возможности использования физических моделей (имитаторов) транзисторов высоких мощностей в процессе создания новых радиоэлектронных приборов вместо реальных (чаще всего дорогостоящих) транзисторов. Приведены принципиальные схемы сигнализации перенапряжения и токовой перегрузки.
Possibilities of using physical models (simulators) of transistors of high power during creation process of new radioelectronical devices instead of real (mostly expensive) transistors have been considered. The circuit diagrams of overvoltage and current overload allarming have been given.
|
| first_indexed | 2025-11-28T00:50:11Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2000, ¹ 2�3 15
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
10.01 2000 ã.
Îïïîíåíò ä. ò. í. Ç. ÑÒÎÈËÜÊÎÂÈ×
Ê. ò. í. Ç. ÑÒÅÂÈ×
Ðåñïóáëèêà Þãîñëàâèÿ, ã. Áîð,
Ìàøèíñêî�ýëåêòðîòåõíè÷êà øêîëà
ÔÈÇÈ×ÅÑÊÈÅ ÈÌÈÒÀÒÎÐÛ ÌÎÙÍÛÕ
ÒÐÀÍÇÈÑÒÎÐÎÂ
Âî âíîâü ñîçäàâàåìûõ ýëåêòðîöåïÿõ
ðåàëüíûå ìîùíûå òðàíçèñòîðû çàìå-
íÿþòñÿ èìèòàòîðàìè äëÿ ñèãíàëèçà-
öèè î ïîÿâëåíèè îïàñíûõ ðåæèìîâ.
Èäåÿ äàííîãî èññëåäîâàíèÿ çàêëþ÷àåòñÿ â òîì,
÷òî â ïðîöåññå ñîçäàíèÿ íîâûõ ðàäèîýëåêòðîííûõ
ïðèáîðîâ âìåñòî òðàíçèñòîðîâ áîëüøèõ ìîùíîñòåé
(÷àùå âñåãî äîðîãîñòîÿùèõ) èñïîëüçóþò áëîêè�
èìèòàòîðû ñ ïåðåìåííûìè ïàðàìåòðàìè, êîòîðûå âå-
äóò ñåáÿ òàê æå, êàê è çàìåíÿåìûé â ðåàëüíîé öåïè
ýëåìåíò. Ïðè ýòîì áëîê äîëæåí âîâðåìÿ ñèãíàëèçè-
ðîâàòü î ñëîæèâøåìñÿ îïàñíîì ðåæèìå â èìèòèðóå-
ìîì êîìïîíåíòå. Ëèøü ïîñëå âûÿñíåíèÿ è èñêëþ÷å-
íèÿ ïðè÷èí, âûçûâàþùèõ îïàñíûå ñèòóàöèè â ñî-
çäàâàåìîì óñòðîéñòâå, ïðèìåíÿþò îáû÷íûé òðàíçèñ-
òîð. Ïîäîáíàÿ ìåðà ïðåäîñòîðîæíîñòè ãàðàíòèðóåò
áîëåå âûñîêóþ ñòåïåíü çàùèòû ðåàëüíîãî òðàíçèñ-
òîðà [1].
Èç íåñêîëüêèõ âîçìîæíûõ âàðèàíòîâ èñïîëüçî-
âàíèÿ ôèçè÷åñêîé ìîäåëè èìèòàòîðà òðàíçèñòîðà ñà-
ìûì ýôôåêòèâíûì ÿâëÿåòñÿ âàðèàíò, êîãäà âìåñòî
ïðåäïîëàãàåìîãî òðàíçèñòîðà ïðèìåíÿþò òðàíçèñòîð
ñ áîëåå âûñîêèìè ïðåäåëüíûìè õàðàêòåðèñòèêàìè
[2, c. 78] (ñèìóëÿòîð). Ðàáî÷èå õàðàêòåðèñòèêè òà-
êîãî èìèòàòîðà îòâå÷àþò óðîâíþ ìîäåëèðóåìîãî
òðàíçèñòîðà.
 ïåðâóþ î÷åðåäü îïðåäåëÿåòñÿ ìàêñèìàëüíîå
íàïðÿæåíèå, êîòîðîå ñïîñîáíî âûâåñòè èç ñòðîÿ
ìîäåëèðóåìûé òðàíçèñòîð [3, c. 1, 7]. Íàïðÿæåíèå
òðàíçèñòîðà-èìèòàòîðà äîëæíî çíà÷èòåëüíî ïðåâû-
øàòü ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîå íàïðÿæåíèå ìîäåëè-
ðóåìîãî êîìïîíåíòà, è ýòî (íèæíåå) çíà÷åíèå ïðè-
íèìàþò çà îñíîâíîé ïàðàìåòð èìèòàòîðà. Ïðè ïîÿâ-
ëåíèè ïåðåíàïðÿæåíèÿ èìèòàòîð ñèãíàëèçèðóåò îá
îïàñíîì ðåæèìå, íî â ñîñòîÿíèè åãî âûäåðæàòü â
äîïóñòèìûõ ïðåäåëàõ (ò. å. â ïðåäåëàõ ïðåäóñìîò-
ðåííîãî çàïàñà).
Ðàñïðîñòðàíåííûì ñðåäñòâîì çàùèòû îò ïîäîá-
íîé ïåðåãðóçêè ÿâëÿåòñÿ ïðåêðàùåíèå ïîäà÷è òîêà
èëè óìåíüøåíèå åãî ïóòåì âîçäåéñòâèÿ íà óïðàâëÿ-
þùèé ýëåêòðîä [4, c. 21]. Ïîìèìî òîêà â êîëëåêòîðå
è íàïðÿæåíèÿ íåîáõîäèìî òàêæå ñëåäèòü çà ìîùíî-
ñòüþ ðàññåÿíèÿ è ÿâëåíèåì âòîðè÷íîãî ïðîáîÿ. Äëÿ
ýòîãî íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü áîëåå ñëîæíûå öåïè.
Íèæå ðàññìîòðåíû ïðèìåðû èñïîëüçîâàíèÿ ñõåì
ñèãíàëèçàöèè ïåðåíàïðÿæåíèÿ (ðèñ. 1) è òîêîâîé
ïåðåãðóçêè (ðèñ. 2).
Íàïðÿæåíèå U òðàíçèñòîðà ñ äåëèòåëÿ R1, R2
÷åðåç çàùèòíóþ öåïü ïîäàåòñÿ íà ïîëîæèòåëüíûé
âõîä óñèëèòåëÿ A1. Äàííîå íàïðÿæåíèå ñðàâíèâàåò-
ñÿ ñ íàïðÿæåíèåì íà ïåðåêëþ÷àòåëå P1.  ñëó÷àå
åãî ïðåâûøåíèÿ ïîêàçàòåëü íà âûõîäå êîìïàðàòîðà
ïåðåâîäèòñÿ íà áîëåå âûñîêèé ïîëîæèòåëüíûé óðî-
âåíü ïî íàïðÿæåíèþ ïèòàíèÿ. Ýòî âûçûâàåò îòíî-
ñèòåëüíî áûñòðóþ çàðÿäêó êîíäåíñàòîðà C1 ÷åðåç
äèîä D1 è ðåçèñòîð R6. Åñëè ïåðåíàïðÿæåíèå äëèòñÿ
äîñòàòî÷íî äîëãî èëè èìïóëüñû ïåðåíàïðÿæåíèÿ ïî-
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÀß ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
I
R1
Rs
A1 R4 A2 1N4148 R7 R8
R9
R5
R2
R3
R11
R10C1
R13
R14
R15
R16
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
P1
LED1
R2
R6
+
� +
� ~
+
+5 Â
Ðèñ. 2. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ñèãíàëèçàöèè òîêîâîé
ïåðåãðóçêè
A3
U
R1
R2
R3 A1 D1 R6 R7 A2
ZD1
R9
R5
R4
R11
R10R8
C1
R12
R13
R14
R15
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
P1
LED1
Ðèñ. 1. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ñèãíàëèçàöèè ïåðåíà-
ïðÿæåíèÿ
~
+
+
~
+5B
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2000, ¹ 2�3
16
âòîðÿþòñÿ, íàïðÿæåíèå íà C2 äîñòèãíåò òàêîãî çíà-
÷åíèÿ, ïðè êîòîðîì ÷åðåç óñèëèòåëü A2 âêëþ÷àåòñÿ
LED1.
Âðåìåííóþ êîíñòàíòó R7, C1 íåîáõîäèìî ðàñ-
ñ÷èòàòü òàê, ÷òîáû îíà áûëà çíà÷èòåëüíî áîëüøå,
÷åì R6, C1 è ÷òîáû êîðîòêèå èìïóëüñû ïåðåíàïðÿ-
æåíèÿ ïîääåðæèâàëè LED1 âî âêëþ÷åííîì ñîñòîÿ-
íèè. «Ãîðÿùèé» LED1 ÿâëÿåòñÿ ñèãíàëîì îïàñíîãî
ðåæèìà.
Ñõåìà ñèãíàëèçàöèè òîêîâîé ïåðåãðóçêè îòëè÷àåò-
ñÿ îò ïðåäûäóùåé ëèøü òåì, ÷òî â íåå ââåäåíî óñè-
ëåíèå ìàëîãî íàïðÿæåíèÿ (ñ øóíòà Rs), êîòîðîå ïðî-
ïîðöèîíàëüíî òîêó òðàíçèñòîðà. Óñèëåííîå íàïðÿ-
æåíèå ñ âûõîäà A1 ïîäàåòñÿ íà êîìïàðàòîð A2 è
ñðàâíèâàåòñÿ ñ çàäàííûì íàïðÿæåíèåì íà ïåðåêëþ-
÷àòåëå P1.
Çíà÷åíèå ñîïðîòèâëåíèÿ øóíòà Rs è óñèëåíèÿ
ðàññ÷èòûâàþòñÿ òàê, ÷òîáû ñîçäàâàëàñü æåëàåìàÿ
øêàëà òîêà íà ïåðåêëþ÷àòåëå P1.  ñëó÷àå òîêîâîé
ïåðåãðóçêè íà âûõîäå êîìïàðàòîðà A2 äîñòèãàåòñÿ
ìàêñèìàëüíîå ïîëîæèòåëüíîå íàïðÿæåíèå, êîòîðîå
âêëþ÷àåò LED1 ÷åðåç äèîä D1, èíòåãðàòîð R7, C1
è óñèëèòåëü A3. Èíòåãðàòîð R7, C1 îáåñïå÷èâàåò
âêëþ÷åíèå äèîäà LED1 è â ñëó÷àå ïîÿâëåíèÿ êî-
ðîòêèõ ïîâòîðÿþùèõñÿ èìïóëüñîâ áîëüøîãî òîêà.
Ïðèâåäåííûå ïðèíöèïèàëüíûå ñõåìû áûëè ïðè-
ìåíåíû â èìèòàòîðå áèïîëÿðíîãî òðàíçèñòîðà íà
îñíîâå òðàíçèñòîðà BUT11AF (450 B, 5 A). Ïåðå-
êëþ÷àòåëè èìèòàòîðà äàþò âîçìîæíîñòü âûáðàòü
íàïðÿæåíèå «êîëëåêòîð�ýìèòòåð» 100, 200, 300 èëè
400 B, à ñèëó òîêà êîëëåêòîðà � 1, 2, 3 èëè 4 A.
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÀß ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
Óñòðîéñòâî áûëî ïðåäâàðèòåëüíî ñìîäåëèðîâàíî è
îïòèìèçèðîâàíî íà êîìïüþòåðå [5, c. 289] è ëèøü
çàòåì ðåàëüíî âûïîëíåíî è èñïûòàíî.
Èñïûòàíèÿ èìèòàòîðà áûëè ïðîâåäåíû ïðè ñëå-
äóþùèõ óñëîâèÿõ [6, c. 110]: ïîñòîÿííîì ïåðåíàïðÿ-
æåíèè, ïîñòîÿííîé òîêîâîé ïåðåãðóçêå, èìïóëüñíîì
ïåðåíàïðÿæåíèè, èìïóëüñíîé òîêîâîé ïåðåãðóçêå.
Âûïîëíåííîå óñòðîéñòâî ïîêàçàëî õîðîøèå ðå-
çóëüòàòû. Îíè ïîçâîëÿþò íàäåÿòüñÿ, ÷òî äàëüíåé-
øåå ñîâåðøåíñòâîâàíèå ãèáðèäíîé òåõíîëîãèè ïî-
çâîëèò ïîëó÷èòü öåëóþ ñåðèþ «èíòåëëåêòóàëüíûõ»
òðàíçèñòîðîâ âûñîêîé ìîùíîñòè äëÿ ñîçäàíèÿ íî-
âûõ êîìïîíåíòîâ ýëåêòðîííîé òåõíèêè.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Pan Y. A fundamental limitation for bipolar tran-
sistor scalling // IEEE Electron Device Letters.�1990.�
Vol. 11, N 10.� P. 445�447.
2. Stevic Z. Simulacija energetskih poluprovodni kih
prekida a.� Beograd.� Magistarski Rad, 1999.
3. Lander C. W. Power elektronics.� UK : McGraw�
Hill, 1981.
4. Âåäåíååâ Ã. Ì., Çèí÷åíêî À. Í., Òîêàðåâ À. Á.
Ñèëîâûå áèïîëÿðíûå òðàíçèñòîðû ïðè ðàáîòå â êëþ÷å-
âûõ ðåæèìàõ.� Ì. : ÌÝÈ, 1992.
5. Semiconductor device modeling with SPICE /
P. Antognetti, ed. and G. Massobrio, coed.� McGraw�
Hill: 1988.
6. Áåðãåëüñîí È. Ã., Êàìåíåöêèé Þ. À., Íèêîëàåâñ-
êèé È. Ô. Òðàíçèñòîðû: ïàðàìåòðû, ìåòîäû èçìåðåíèé
è èñïûòàíèé.� Ì. : Ñîâ. ðàäèî, 1968.
ÈÍÆÅÍÅÐÍÛÉ ÐÀÑ×ÅÒ
ÀÊÓÑÒÎÎÏÒÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÌÎÄÓËßÒÎÐÀ
Ê. ò. í. Â. Â. ÄÀÍÈËÎÂ
Óêðàèíà, ã. Äîíåöê, ÍÈÈ êîìïëåêñíîé àâòîìàòèçàöèè
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
26.07 1999 ã.�10.04 2000 ã.
Îïïîíåíò ê. ò. í. Ë. Ä. ÇÓÁÊÎ
Ïî âèäó ýëåêòðîîïòè÷åñêîé ÷àñòîò-
íîé õàðàêòåðèñòèêè ðàññ÷èòûâàþò-
ñÿ ãåîìåòðèÿ àêóñòîîïòè÷åñêîãî âçà-
èìîäåéñòâèÿ, ýëåìåíòû ñîãëàñóþùåé
öåïè è óãëîâîé ðåæèì äèôðàêöèè.
 ñîîòâåòñòâèè ñ ïðåäëîæåííîé â [1] òåðìèíîëî-
ãèåé àêóñòîîïòè÷åñêèé ìîäóëÿòîð (ÀÎÌ) � ýòî
óñòðîéñòâî óïðàâëåíèÿ ëàçåðíûì ïó÷êîì, ïðèíöèï
äåéñòâèÿ êîòîðîãî îñíîâàí íà àêóñòîîïòè÷åñêîì
ýôôåêòå, ïðåäíàçíà÷åííîå äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â êà-
÷åñòâå ýëåìåíòà ââîäà èíôîðìàöèè â îïòîýëåêòðîí-
íûå ñèñòåìû ñïåêòðàëüíîãî è êîððåëÿöèîííîãî àíà-
ëèçà ðàäèîñèãíàëîâ, ðåàëèçóþùåå ëèíåéíûå ïðåîá-
ðàçîâàíèÿ ýíåðãèè óïðàâëÿþùåãî ðàäèîñèãíàëà â
ýíåðãèþ ëàçåðíîãî ïó÷êà, à ÷àñòîòû ðàäèîñèãíàëà
� â óãîë îòêëîíåíèÿ ïó÷êà. Êàê ýëåìåíò îïòè÷åñ-
êèõ ñèñòåì ñïåêòðàëüíîãî è êîððåëÿöèîííîãî àíà-
ëèçà ðàäèîñèãíàëîâ àêóñòîîïòè÷åñêèé ìîäóëÿòîð
ïîêàçàí â ðàáîòå [2].
Àêóñòîîïòè÷åñêèé ìîäóëÿòîð îòëè÷àåòñÿ îò äðó-
ãèõ àêóñòîîïòè÷åñêèõ óñòðîéñòâ (íàïðèìåð, àêóñòî-
îïòè÷åñêèõ çàòâîðà, äåôëåêòîðà, ôèëüòðà, ðàñùåïèòå-
ëÿ ëàçåðíîãî ïó÷êà è äð.) ãåîìåòðèåé àêóñòîîïòè÷åñ-
êîãî âçàèìîäåéñòâèÿ, ñîçäàþùåé ëèíåéíóþ ìîäóëÿ-
öèîííóþ õàðàêòåðèñòèêó, âõîäíîé è âûõîäíîé îïòè-
êîé (îïòè÷åñêîé ñõåìîé ôîðìèðîâàíèÿ ëàçåðíîãî
ïó÷êà îïðåäåëåííîé ôîðìû äî ïîñòóïëåíèÿ åãî íà
ÀÎÌ è ïîñëå âûõîäà) è ñõåìîé ýëåêòðè÷åñêîãî ñî-
ãëàñîâàíèÿ ñ òðàêòîì óïðàâëÿþùåãî ðàäèîñèãíàëà.
Ïðåäëàãàåìàÿ ìåòîäèêà èíæåíåðíîãî ðàñ÷åòà
ÀÎÌ âêëþ÷àåò ñëåäóþùèå ýòàïû.
1. Âûáîð ìàòåðèàëîâ ñâåòîçâóêîïðîâîäà (ÑÇÏ),
ýëåêòðîàêóñòè÷åñêîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ (ÝÀÏ), àêó-
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-70922 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-28T00:50:11Z |
| publishDate | 2000 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Стевич, З. 2014-11-16T17:10:58Z 2014-11-16T17:10:58Z 2000 Физические имитаторы мощных транзисторов / З. Стевич // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2000. — № 2-3. — С. 15-16. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70922 621.382.36621.372 Рассмотрены возможности использования физических моделей (имитаторов) транзисторов высоких мощностей в процессе создания новых радиоэлектронных приборов вместо реальных (чаще всего дорогостоящих) транзисторов. Приведены принципиальные схемы сигнализации перенапряжения и токовой перегрузки. Possibilities of using physical models (simulators) of transistors of high power during creation process of new radioelectronical devices instead of real (mostly expensive) transistors have been considered. The circuit diagrams of overvoltage and current overload allarming have been given. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Электронная аппаратура: исследования, разработки Физические имитаторы мощных транзисторов Фізичні імітатори потужних транзисторів Physical models of power transistors Article published earlier |
| spellingShingle | Физические имитаторы мощных транзисторов Стевич, З. Электронная аппаратура: исследования, разработки |
| title | Физические имитаторы мощных транзисторов |
| title_alt | Фізичні імітатори потужних транзисторів Physical models of power transistors |
| title_full | Физические имитаторы мощных транзисторов |
| title_fullStr | Физические имитаторы мощных транзисторов |
| title_full_unstemmed | Физические имитаторы мощных транзисторов |
| title_short | Физические имитаторы мощных транзисторов |
| title_sort | физические имитаторы мощных транзисторов |
| topic | Электронная аппаратура: исследования, разработки |
| topic_facet | Электронная аппаратура: исследования, разработки |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70922 |
| work_keys_str_mv | AT stevičz fizičeskieimitatorymoŝnyhtranzistorov AT stevičz fízičníímítatoripotužnihtranzistorív AT stevičz physicalmodelsofpowertransistors |