Yarıiletken Elemanların ve Düzenlerin Modellenmesi



Benzer belgeler
BÖLÜM 6 MAKROMODELLER

PSPICE programı yardımıyla

Şekil 5.1 Opamp Blok Şeması ve Eşdeğer Devresi

MAKROMODELLER. diyot, tranzistor gibi lineer olmayan

DENEY NO: 7 İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİ VE UYGULAMALARI. Malzeme ve Cihaz Listesi:

ENDÜSTRİYEL ELEKTRONİK İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİLERİN LİNEER UYGULAMALARI HAKAN KUNTMAN EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI

Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

5. CMOS AKIM TA IYICI. v Y

DENEY 5- TEMEL İŞLEMSEL YÜKSELTEÇ (OP-AMP) DEVRELERİ

TRANSİSTÖRLÜ YÜKSELTEÇLERDE GERİBESLEME

Hazırlayan. Bilge AKDO AN

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK LABORATUVARI-II DENEY RAPORU

CMOS OTA EŞİK ALTI ÇALIŞMA GÜVENİLİRLİĞİ

ELM 331 ELEKTRONİK II LABORATUAR DENEY FÖYÜ

AREL ÜNİVERSİTESİ DEVRE ANALİZİ

Karadeniz Teknik Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Elektronik Laboratuvarı I İŞLEMSEL YÜKSELTECİN TEMEL ÖZELLİKLERİ VE UYGULAMALARI

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

DENEY-4 İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİLERİN DOĞRUSAL UYGULAMALARI

DENEY NO 3. Alçak Frekans Osilatörleri

DENEY 5. Pasif Filtreler

ĠġLEMSEL YÜKSELTEÇLER (ELEKTRONİK II)

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

R-2R LADDER SWITCHES 8-BIT DAC SUCCESSIVE APPROXIMATION REGISTER 3-STATE BUFFERS

DENEY 6: MOSFET. Şekil 6.1. n ve p kanallı MOSFET yapıları

İşlemsel Kuvvetlendiriciler (Operational Amplifiers: OPAMPs)

PSpice Simülasyonu. Hazırlayan : Arş. Gör. Cenk DİNÇBAKIR

ELM 232 Elektronik I Deney 3 BJT Kutuplanması ve Küçük İşaret Analizi

6 İşlemsel Kuvvetlendiricilerin Lineer Olmayan Uygulamaları deneyi

ĠġLEMSEL KUVVETLENDĠRĠCĠLERĠN DOĞRUSAL UYGULAMALARI. NOT: Devre elemanlarınızın yanma ihtimallerine karşın yedeklerini de temin ediniz.

DENEY 13 İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİ (Op Amp)

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK SİSTEMLER LABORATUVARI 1 OPAMP DEVRELERİ-1

YENİ BİR BİPOLAR DEĞİŞTiRİLMİŞ ÜÇÜNCÜ KUŞAK AKIM TAŞIYICI (MCCIII) YAPISI, KARAKTERİZASYONU VE UYGULAMALARI

DENEY 2 Op Amp: AC Uygulamaları

DENEY 3. Maksimum Güç Transferi

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRONİK LAB 1 DERSİ İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİ 1 DENEYİ. Amaç:

BAS T VE KULLANI LI B R AKIM LEMSEL KUVVETLEND R C S TASARIMI

Bölüm 3 AC Devreler. 1. AC devrede, seri RC ağının karakteristiklerini anlamak. 2. Kapasitif reaktans, empedans ve faz açısı kavramlarını anlamak.

EEM220 Temel Yarıiletken Elemanlar Çözümlü Örnek Sorular

İşlemsel Kuvvetlendiricili Matematiksel Simülatör Tasarımı Design of Mathematical Simulator with Operational Amplifier

DENEY: 1.1 EVİREN YÜKSELTECİN DC DA ÇALIŞMASININ İNCELENMESİ

ĐŞLEMSEL YÜKSELTEÇLER

EEM220 Temel Yarıiletken Elemanlar Çözümlü Örnek Sorular

DENEY 3. Maksimum Güç Transferi

Öğrenci No Ad ve Soyad İmza DENEY 3. Tümleşik Devre Ortak Source Yükselteci

Deneyle İlgili Ön Bilgi:

YÜKSEK BAŞARIMLI İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİ TASARIMI VE UYGULAMALARI

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

Beyzi Ortak Yükselteç (BOB) Beyzi Ortak Bağlantının Statik Giriş Direnci. Giriş, direncini iki yoldan hesaplamak mümkündür:

ELEKTRONİK DEVRELER-II LABORATUVARI

DENEY-4 İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİLERİN DOĞRUSAL UYGULAMALARI

Yeni Yüksek Başarımlı CMOS Üçüncü Kuşak Akım Taşıyıcı (CCIII)

4.3. Enstrümantasyon kuvvetlendiricisi = R R G

BÖLÜM X OSİLATÖRLER. e b Yükselteç. Be o Geri Besleme. Şekil 10.1 Yükselteçlerde geri besleme

ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ ÖDEV-2

DENEY TARİHİ RAPOR TESLİM TARİHİ NOT

DENEY DC Gerilim Ölçümü

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRONİK LAB 1 DERSİ ORTAK EMETÖRLÜ YÜKSELTEÇ DENEYİ

Yükselteçlerde Geri Besleme

Küçük sinyal analizi transistörü AC domende temsilş etmek için kullanılan modelleri içerir.

ELK273 Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinin Temelleri Ders 8- AC Devreler. Yard.Doç.Dr. Ahmet Özkurt.

BİLGİSAYARLI KONTROL OPERASYONAL AMFLİKATÖRLER VE ÇEVİRİCİLER

TTL ve CMOS BAĞLAÇ KARAKTERİSTİKLERİ

4. 8 adet breadboard kablosu, 6 adet timsah kablo

Devre Teorisi Ders Notu Dr. Nurettin ACIR ve Dr. Engin Cemal MENGÜÇ

6. TRANSİSTÖRÜN İNCELENMESİ

DENEY 5: İŞLEMSEL YÜKSELTEÇLER ve UYGULAMA DEVRELERİ

10. e volt ve akımıi(

Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Elektronik Devreler Laboratuvarı Deney 1 Osiloskopun İncelenmesi

ANALOG ELEKTRONİK - II. Opampla gerçekleştirilen bir türev alıcı (differantiator) çalışmasını ve özellikleri incelenecektir.


DENEY DC RC Devresi ve Geçici Olaylar

DENEY 7 OP-AMP Parametreleri ve Uygulamaları

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK SİSTEMLER LABORATUVARI 1

Deney 3: Opamp. Opamp ın (işlemsel yükselteç) çalışma mantığının ve kullanım alanlarının öğrenilmesi, uygulamalarla pratik bilginin pekiştirilmesi.

SERVOMOTOR HIZ VE POZİSYON KONTROLÜ

ELM 324 ELEKTROMEKANİK ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ DERSİ LABORATUVARI

Şekil 1. Geri beslemeli yükselteçlerin genel yapısı

ELE 201L DEVRE ANALİZİ LABORATUVARI

ELEKTRONİK 1 KUTUPLAMA DEVRELERİ HAZIRLIK SORULARI

Elektrik Makinaları I. Senkron Makinalar Stator Sargılarının oluşturduğu Alternatif Alan ve Döner Alan, Sargıda Endüklenen Hareket Gerilimi

DİĞER ANALİZ TEKNİKLERİ

Maltepe Üniversitesi Elektronik Mühendisliği Bölümü Elektronik II (ELK 302)

ELM202 ELEKTRONİK-II DERSİ LABORATUAR FÖYÜ

Fırat Kaçar 1, Hakan Kuntman 2. Mühendislik Fakültesi, İstanbul Üniversitesi, 34320, Avcılar, İstanbul

DENEY NO:2 BJT Yükselticinin Darbe Cevabı lineer kuvvetlendirme Yükselme Süresi Gecikme Çınlama Darbe üst eğilmesi

DENEY NO : 1 DENEY ADI : RF Osilatörler ve İkinci Dereceden Filtreler

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü ELK222 TEMEL ELEKTRİK LABORATUARI-II

DENEY 1-1 AC Gerilim Ölçümü

NECMETTİN ERBAKAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK-1 LABORATUVARI DENEY FÖYÜ

T.C. ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELN3304 ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI II

ÖN BİLGİ: 5.1 Faz Kaymalı RC Osilatör

ELN3304 ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI II DENEY 4 REGÜLE DEVRELERİ (GERİLİM REGÜLATÖRLERİ)

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRONİK LAB 1 DERSİ İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİ - 2 DENEYİ

DENEY 9: JFET KARAKTERİSTİK EĞRİLERİ

Bölüm 11 PWM Modülatörleri

ALÇAK FREKANS GÜÇ YÜKSELTEÇLERİ VE ÇIKIŞ KATLARI

DENEY 5 TRANSİSTOR KUTUPLAMA KARARLILIK ve DC DUYARLILIk

DENEY NO:1 BJT Yükselticinin frekans Cevabı

Op-Amp Uygulama Devreleri

Transkript:

Prof. Dr. H. Hakan Kuntman 21. 12. 2005 Yarıiletken Elemanların ve Düzenlerin Modellenmesi (Yılsonu Projesi) a- Tabloda belirtilen i lemsel kuvvetlendirici için SPICE simülasyon programında kullanılmak üzere PEIC makromodeli olu turulacaktır Bunun için size verilen i lemsel kuvvetlendiricinin temel karakteristiklerini çıkartınız; elde etti iniz karakteristiklerden yararlanarak PEIC makromodelini olu turunuz. Olu turdu unuz makromodelin ba arımını SPICE benzetimiyle ve Boyle makromodeli ile kar ıla tırarak gösteriniz. b- Olu turdu unuz makromodelde çıkı akımının besleme kayna ı uçlarından çekilen akımlara nasıl yansıtılaca ını ara tırınız ve modeli buna göre düzenleyiniz. SPICE benzetimiyle önerinizi do rulayınız. Yol gösterme: Her ö renci, kendisine verilen i lemsel kuvvetlendirici için SPICE programı yardımıyla ve SPICE da bulunan Boyle i lemsel kuvvetlendirici makromodelini kullanarak a a ıda belirtilen karakteristikleri çıkartacaktır. DC karakteristikler: a- V O geriliminin V IN giri gerilimiyle de i imi (bunun için çıkı ucunu açık devre ediniz yahut büyük de erli bir direnç ile kapatınız; faz döndüren (-) giri i referansa ba layınız; faz döndürmeyen (+) giri ine bir DC gerilim kayna ı ba layarak bu kayna ın gerilimini uygun sınırlar içinde de i tiriniz). b- I O akımının V IN giri gerilimiyle de i imi (bunun için çıkı ucunu küçük de erli bir dirençle referansa ba layınız, (a) da yapılması istenenleri bu durum için tekrarlayınız). c- Vo geriliminin ortak giri i areti ile de i imi (bunun için çıkı ucunu açık devre ediniz yahut büyük de erli bir direnç ile kapatınız; faz döndüren (-) ve faz döndürmeyen (+) giri lere ortak bir DC gerilim kayna ı ba layarak bu kayna ın gerilimini uygun sınırlar içinde de i tiriniz). AC karakteristikler: d- (-) ucundan görülen Z - giri empedansının frekansla de i imi (bunun için (+) ucunu referansa, çıkı ucunu bir direnç üzerinden referansa ba layınız, (-) giri ine 1V luk bir AC gerilim kayna ı ba layarak bu kayna ın geriliminin frekansını uygun sınırlar içinde de i tiriniz). e- (+) ucundan görülen Z + giri empedansının frekansla de i imi (bunun için (-) ucunu referansa, çıkı ucunu bir direnç üzerinden referansa ba layınız, (-) giri ine 1V luk bir AC gerilim kayna ı ba layarak bu kayna ın geriliminin frekansını uygun sınırlar içinde de i tiriniz). f- Çıkı ucundan görülen Z O empedansının frekansla de i imi ( bunun için bunun için (+) ve (-) giri uclarını referansa kısa devre ediniz, çıkı ucuna 1V luk bir AC gerilim kayna ı ba layarak bu kayna ın geriliminin frekansını uygun sınırlar içinde de i tiriniz). g- v o/v in açık çevrim gerilim kazançlarının frekansla de i imi. (bunun için (-) ucunu referansa ba layınız, (a) da elde etti iniz geçi e risinden bulaca ınız dengesizlik gerilimini (+) giri e uygulayarak çıkı gerilimini sıfır potansiyeline

getiriniz; çıkı ucunu bir dirençle referansa ba layınız, (+) giri ine 1V luk bir AC gerilim kayna ı ba layarak bu kayna ın geriliminin frekansını uygun sınırlar içinde de i tiriniz, ofset gerilimi bu kayna ın DC bile eni olarak verilmelidir). Önemli Not: Tüm ac benzetimlerde giri e bu dengesizlik gerilimi verilerek çıkı geriliminin sıfır potansiyeline gelmesi ve devrenin uygun çalı ma noktasında çalı tırılması sa lanmalıdır. Benzetimlerde istenen DC artların sa lanıp sa lanmadı ını görüp devam etmekte yarar vardır. Zaman Bölgesi Analizi: h- Birim geribeslemeli kuvvetlendiricide giri e uygun genlik ve frekansta bir karedalga uygulayarak, çıkı i aretinin pozitif ve negatif yükselme e imlerini belirleyiniz. Ödevin hazırlanması: Yukarıda belirtilen yoldan hareketle çıkartaca ınız karakteristiklerden yararlanarak makromodel parametrelerini belirleyiniz. Olu turdu unuz makromodel yardımıyla SPICE simülasyonu ile elde edece iniz karakteristikleri, Boyle makromodeli kullanarak SPICE simülasyonu ile daha önce elde etmi oldu unuz karakteristiklerle kar ıla tırarak de erlendiriniz, aradaki farkları yorumlayınız. Hedeflenen amaca ne kadar yakla tı ınızı ara tırınız. Ödev bitti inde, Boyle makromodeli Peic makromodeline çevrilmi olacaktır. Her ö renci için ayrı bir i lemsel kuvvetlendirici belirlenmi, ö rencilerin hangi elemanla çalı acakları a a ıdaki tabloda belirtilmi tir. lgili i lemsel kuvvetlendiricilere ili kin SPICE makromodelleri de a a ıda verilmi tir Her ö renci kendi ba ına çalı arak yukarıda belirtilen i lemleri yapacak, simülasyonla elde etti i karakteristikleri, belirledi i model parametrelerini, yukarıda istenen yorumları içeren ayrıntılı ve kapsamlı bir rapor hazırlayarak, 24 Ocak 2006 Salı günü ak amına kadar teslim edecektir. Tablo: lemsel kuvvetlendirici listesi No Ö renci lemsel Kuvvetlendirici 504041209 Gülin Atabey LF347 504041230 uayb Yener LF351 504041233 Fethi Gür LM307 506041404 Batu Orbay LM318 @00001206 Burhan Baraklı LM324 Kaynaklar: G.R. Boyle, B.M.Cohn,, D.O. Pederson, and J.E. Solomon, Macromodeling of integrated circuit operational amplifiers, IEEE Journal of Solid-State Circuits, 9, 353-363, 1974. R.V. Peic: Simple and accurate nonlinear macromodel for operational amplifiers, IEEE, JSSC, 26, 896-899, 1991 H. Kuntman: Elektronik Elemanların Modellenmesi, Bölüm 6, TÜ Kütüphanesi, 1998.

Yararlanılabilecek Boyle makromodelleri: LF347 operational amplifier "macromodel" subcircuit created using Parts release 4.01 on 07/05/89 at 13:19 (REV N/A) connections: non-inverting input inverting input positive power supply negative power supply output.subckt LF347 1 2 3 4 5 c1 11 12 3.498E-12 c2 6 7 15.00E-12 fb 7 99 poly(5) vb vc ve vlp vln 0 14.15E6-10E6 10E6 10E6-10E6 ga 6 0 11 12 282.8E-6 gcm 0 6 10 99 1.590E-9 iss 3 10 dc 195.0E-6 j1 11 2 10 jx j2 12 1 10 jx rd1 4 11 3.536E3 rd2 4 12 3.536E3 ro2 7 99 25 rp 3 4 15.00E3 rss 10 99 1.026E6 vc 3 53 dc 2.200 ve 54 4 dc 2.200 vlp 91 0 dc 25 vln 0 92 dc 25.model jx PJF(Is=25.00E-12 Beta=235.1E-6 Vto=-1)

_ LF351 operational amplifier "macromodel" subcircuit created using Parts release 4.01 on 07/05/89 at 08:19 (REV N/A) connections: non-inverting input inverting input positive power supply negative power supply output.subckt LF351 1 2 3 4 5 c1 11 12 3.498E-12 c2 6 7 15.00E-12 fb 7 99 poly(5) vb vc ve vlp vln 0 28.29E6-30E6 30E6 30E6-30E6 ga 6 0 11 12 282.8E-6 gcm 0 6 10 99 1.590E-9 iss 3 10 dc 195.0E-6 j1 11 2 10 jx j2 12 1 10 jx rd1 4 11 3.536E3 rd2 4 12 3.536E3 ro2 7 99 25 rp 3 4 15.00E3 rss 10 99 1.026E6 vc 3 53 dc 2.200 ve 54 4 dc 2.200 vlp 91 0 dc 30 vln 0 92 dc 30.model jx PJF(Is=12.50E-12 Beta=250.1E-6 Vto=-1)

LM307 operational amplifier "macromodel" subcircuit created using Parts release 4.01 on 09/01/89 at 10:21 (REV N/A) connections: non-inverting input inverting input positive power supply negative power supply output.subckt LM307 1 2 3 4 5 c1 11 12 8.887E-12 c2 6 7 30.00E-12 fb 7 99 poly(5) vb vc ve vlp vln 0 42.44E6-40E6 40E6 40E6-40E6 ga 6 0 11 12 188.5E-6 gcm 0 6 10 99 3.352E-9 iee 10 4 dc 15.14E-6 q1 11 2 13 qx q2 12 1 14 qx rc1 3 11 5.305E3 rc2 3 12 5.305E3 re1 13 10 1.839E3 re2 14 10 1.839E3 ree 10 99 13.21E6 ro2 7 99 25 rp 3 4 16.81E3 vc 3 53 dc 2.600 ve 54 4 dc 2.600 vlp 91 0 dc 25 vln 0 92 dc 25.model qx NPN(Is=800.0E-18 Bf=107.1)

LM318 operational amplifier "macromodel" subcircuit created using Parts release 4.01 on 09/08/89 at 08:27 (REV N/A) connections: non-inverting input inverting input positive power supply negative power supply output.subckt LM318 1 2 3 4 5 c1 11 12 8.50E-12 c2 6 7 25.00E-12 fb 7 99 poly(5) vb vc ve vlp vln 0 1.697E6-2E6 2E6 2E6-2E6 ga 6 0 11 12 2.474E-3 gcm 0 6 10 99 13.25E-9 iee 10 4 dc 1.750E-3 q1 11 2 13 qx q2 12 1 14 qx rc1 3 11 424.4 rc2 3 12 424.4 re1 13 10 394.7 re2 14 10 394.7 ree 10 99 114.3E3 ro2 7 99 50 rp 3 4 9.231E3 vc 3 53 dc 2.700 ve 54 4 dc 2.700 vlp 91 0 dc 21 vln 0 92 dc 21.model qx NPN(Is=800.0E-18 Bf=5.833E3)

LM324 operational amplifier "macromodel" subcircuit created using Parts release 4.01 on 09/08/89 at 10:54 (REV N/A) connections: non-inverting input inverting input positive power supply negative power supply output.subckt LM324 1 2 3 4 5 c1 11 12 5.544E-12 c2 6 7 20.00E-12 fb 7 99 poly(5) vb vc ve vlp vln 0 15.91E6-20E6 20E6 20E6-20E6 ga 6 0 11 12 125.7E-6 gcm 0 6 10 99 7.067E-9 iee 3 10 dc 10.04E-6 q1 11 2 13 qx q2 12 1 14 qx rc1 4 11 7.957E3 rc2 4 12 7.957E3 re1 13 10 2.773E3 re2 14 10 2.773E3 ree 10 99 19.92E6 ro2 7 99 50 rp 3 4 30.31E3 vc 3 53 dc 2.100 ve 54 4 dc.6 vlp 91 0 dc 40 vln 0 92 dc 40.model qx PNP(Is=800.0E-18 Bf=250)