- •Содержание 2
- •Введение. 136
- •2. Введение
- •1. Основные понятия
- •1.1 Моделирование. Основные понятия.
- •1.1.1 Системный анализ и моделирование
- •1.1.2 Концептуальные модели.
- •1.1.3 Термины и определения
- •1.1.4 Формализация и алгоритмизация процессов.
- •1.2 Математическое моделирование
- •1.2.1 Классификация математических моделей.
- •Классификация математических моделей на основе особенностей применяемого математического аппарата
- •1.2.2 Основной принцип классификации математических моделей
- •1.2.3 Программирование модели
- •1.2.4 Испытание модели
- •1.2.5 Исследование свойств имитационной модели.
- •Эксплуатация имитационной модели.
- •Анализ результатов моделирования.
- •1.3 Виды анализа и расчета электронных схем
- •1.4 Модели элементов и схем
- •2. Модели компонентов электронных схем
- •2.1 Классификация моделей
- •2.2 Интерполяция и аппроксимация функций при создании моделей
- •2.2.1 Интерполяция функций
- •2.2.2 Аппроксимация функций
- •2.3 Модели основных электронных компонентов
- •2.3.1 Базовый набор элементов моделей
- •2.3.2 1.1 Резистор
- •1. Пассивные компоненты и их модели
- •2.3.3 1.2 Конденсатор
- •2.3.4 Реальные конденсаторы
- •2.3.5 Катушка индуктивности и дроссель
- •2.3.6 Реальная индуктивность
- •2.3.7 Модели полупроводниковых приборов
- •2.4 Модели аналоговых компонентов программы Micro-Cap
- •2.4.1 Общие сведения о моделях компонентов
- •2.4.2 Пассивные компоненты
- •2.4.3 Резистор (Resistor)
- •Разброс сопротивления при использовании Monte-Carlo
- •3. Матрично-векторные параметры схем
- •3.1 Основные законы электрических цепей в матричном виде
- •3.2 Метод контурных токов
- •3.3 Метод узловых потенциалов
- •3.4 Метод обобщенных ветвей
- •3.5 Статический анализ линейных и нелинейных схем
- •3.6 Гибридный анализ электронных схем
- •4. Методы анализа переходных процессов
- •4.1 Введение
- •4.2 Литература
- •4.3 Основные задачи анализа переходных процессов
- •4.4 Анализ переходных процессов в линейных цепях
- •4.5 Анализ переходных процессов в нелинейных схемах и численные методы интегрирования нелинейных ду
- •4.5.1 Общие сведения о численных методах решения систем дифференциальных
- •4.5.7 Сведение расчета переходных процессов в электронных цепях к расчету цепей по постоянному току
- •4.6 Анализ переходных процессов в цепях с периодической
- •4.6.3 Дискретное преобразование Лапласа и его основные свойства
- •9. Теорема дифференцирования по параметру
- •10. Теорема интегрирования по параметру
- •11. Теорема об умножении изображений (теорема свертывания в вещественной области).
- •4.6.4 Решение линейных разностных уравнений
- •4.7 Параметрические цепи
комплексного
сопротивления. При этом схема имеет
вид (рис. 1.10)
Идеальный
конденсатор
характеризуется одни параметром -
емкостью C.
Емкость характеризу-
ет способность
конденсатора накапливать энергию
электростатического поля. Размерность:
С[Ф],
Заряд емкости:
Q
=
Qo
+j
i(t)dt
'
dtQ
Если
емкость линейна, то заряд Q
= CU ,
где С - собственно емкость конденсатора.
Размер-
ность величин:
[0]=Кл,
[U]=B,
[0]=Кл/В=Ф
Энергия, накопленная в
емкости:
W,
= QU
э
2
Для
линейной емкости можно также записать:
CU2
. _
dU
W3
= „ . i
= C
• .. и
= U0
л—}
idt
То
напряжение:
I.
coC
Мощность
в цепи:
P
— и
F*
* ЛГ — J
1
- sin2®t
с
с 2aC
Т.е.,
как и в случае индуктивности, потребление
мощности не происходит, осуществляется
лишь
обмен энергией между источником
и нагрузкой (рис. 1.7).
Конструктивно
конденсаторы выполняют в виде
токопроводящих обкладок, разделенных
диэлек-
триком. Величина емкости
зависит от площади обкладок S
и г диэлектрика. Различают конденсаторы
с
газообразным, жидким, твердым,
оксидным диэлектриком. Выводы конденсатора
и его обкладки вы-
полняют из
материалов, не являющихся идеальными
проводни-
ками.
Следовательно они обладают сопротивлением.
Диэлектрик j 11
Сс
также
не идеален, поэтому нужно учитывать
токи утечки. Допол- 0
нительно на
высоких частотах необходимо учитывать
потери в
диэлектрике и индуктивное
сопротивление обкладок и выводов. RC
Эквивалентная
схема конденсатора на высоких частотах
имеет рис.
1.11. эквивалентная схема
Rr
Lr
Рис.
1.10.
составляющая.
При
резисторов
R <<
1
ZrARr,
при юЛоо
Z
1
joCr
Для
низкоомных
можно
пренебречь емкостной составляющей
2
dt
Сопротивление
емкостной цепи переменному току:
иск
/
\
Р
I \
/
\
X
с =
1
оС
Напряжение
на емкости отстает от тока на 90°. Если
ток в цепи:
Рис.
1.7. Временные диаграммы гармонического
сигнала на емкости
и
Sin
cot
lc
Гс
вид
(рис. 1.11):
ко)®енсатора
на высоких часто-
L
-
1
m
382.3.3 1.2 Конденсатор
2.3.4 Реальные конденсаторы