Нелинейная аппроксимация вольтамперной характеристики диода
Автор: 1123644 • Апрель 27, 2021 • Лабораторная работа • 590 Слов (3 Страниц) • 339 Просмотры
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
ФГБОУ ВО «АНГАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ФАКУЛЬТЕТ ТЕХНИЧЕСКОЙ КИБЕРНЕТИКИ
КАФЕДРА ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ И ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
ОТЧЁТ О
ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1
по дисциплине: Математическое моделирование
устройств промышленной электроники
тема: «Нелинейная аппроксимация вольтамперной
характеристики диода»
Выполнил:
студент гр. ЭН-17-1 Н. О. Зангеев
Проверил:
к.т.н., доцент каф. ПЭ и ИИТ А. Д. Пудалов
Ангарск 2020
Цель работы
Освоить применение методов аппроксимации для нахождения параметров нелинейной математической модели полупроводникового диода.
Задание к лабораторной работе
1. По данным, полученным экспериментальным путем (значения [pic 1] тока и напряжения [pic 2] на диоде), построить прямую ветвь вольтамперной характеристики (ВАХ) диода. Аппроксимировать ВАХ кубическим сплайном, используя встроенные функции программного пакета MathCAD.
2. Аппроксимировать экспериментально построенную ВАХ диода нелинейной математической моделью вида: [pic 3] с помощью метода выбранных точек (МВТ) и определить следующие параметры:
– сопротивление базы диода[pic 4];
– коэффициент неидеальности диода [pic 5];
– обратный ток диода [pic 6].
Построить графики экспериментальной и аппроксимированной ВАХ. Произвести оценку погрешности аппроксимации, методом среднеквадратичного отклонения, либо среднемодульного отклонения.
3. Аппроксимировать экспериментально построенную ВАХ диода нелинейной математической моделью с помощью метода наименьших квадратов (МНК) и определить те же параметры, что и в пункте 2. Построить графики экспериментальной и аппроксимированной ВАХ. Произвести оценку погрешности аппроксимации, методом среднеквадратичного отклонения, либо среднемодульного отклонения.
4. Сравнить полученные результаты и сделать выводы.
Решение
Значение ВАХ диода представлены в таблице №1. Которые были прочитаны из файла в MathCAD-е с помощью следующей команды:
[pic 7]
где в кавычках указывается путь к файлу и его имя.
Таблица №1 – Значения ВАХ диода
N | 0 | 1 |
0 | 0 | 0 |
1 | 0,400 | 0,598 |
2 | 0,782 | 0,752 |
3 | 1,200 | 0,929 |
4 | 1,600 | 1,076 |
5 | 1,995 | 1,190 |
6 | 2,400 | 1,307 |
Были аппроксимированы эти значения 3 способами.
- Первый способ это – кубический сплайн который вызывается следующей командой:
[pic 8]
Так же зададим интерполяцию по следующей командой:
[pic 9]
Построили график ВАХ диода при помощи кубического сплайна, который представлен на следующем рисунке 1:
...