Классификация моделей рэс

Классификация моделей РЭС должна выполняться по множеству признаков, чтобы охватить все возможные случаи. По названным причинам рассмотрим классификацию ММК (реальных компонентов) более подробно. Обычно их различают по шести признакам:

по характеру отображаемых процессов,

по способу представления модели,

по характеру зависимостей, используемых для моделирования,

по диапазону рабочих сигналов,

по диапазону рабочих частот,

по количеству параметров модели.

По характеру отображаемых процессов модели делятся на статические (на постоянном токе) и динамические.

По способу представления различают модели аналитические, графические и табличные. Аналитические модели компонентов представляются обычно в виде уравнений вольтамперных характеристик (ВАХ) или в форме дифференциальных уравнений переходных процессов. Дифференциальные уравнения характеризуют инерционность компонента. Графические модели могут быть заданы в виде графиков ВАХ, а также в виде схем замещения (или эквивалентных схем). Часто исключение реактивных элементов из динамической схемы замещения превращает ее в статическую. Такие схемы замещения называют сепарабельными. Табличные модели задаются в виде цифровых таблиц; им обычно соответствуют графики экспериментальных ВАХ, для которых трудно найти аналитическое выражение. Практически любую модель можно оформить в виде компьютерной подпрограммы, которая называется цифровой моделью.

По характеру зависимостей, используемых для моделирования, модели делятся на два больших класса: линейные и нелинейные.

По диапазону рабочих сигналов различают модели для малого (малосигнальные) и большого сигналов. Обычно малосигнальные модели – это линейные, поскольку они получаются при рассмотрении малых отклонений токов и напряжений от стационарной рабочей точки. Модели для большого сигнала, как правило, являются нелинейными.

По диапазону рабочих частот различают низкочастотные и высокочастотные модели. В низкочастотных моделях инерционность компонентов на высоких частотах не учитывается. В высокочастотных моделях инерционность учтена либо дифференциальным уравнением, описывающим переходной процесс внутри компонента, либо введением дополнительных внешних ёмкостей.

По количеству параметров в модели компонента выделяют:

- простые, которые характеризуются малым количеством параметров, часть из которых можно непосредственно указать на схеме; например, R4 10k, C10 5nF, хотя полная модель резистора или конденсатора может содержать больший перечень параметров (9…10);

- сложные, которые характеризуются большим количеством параметров. Они заносятся в библиотеку моделей (например, модель биполярного транзистора имеет 52 параметра).

Подчеркнем, что основное требование к модели – адекватность (полное соответствие) реальному объекту. Оно определяет точность проводимых расчетов.

Целесообразно для одного и того же компонента иметь набор встроенных моделей различной сложности и точности. Такой набор нужен не только для отдельных компонентов, но и для типовых функциональных узлов. Например, для операционного усилителя, компаратора, АЦП, ЦАП, триггера, ЗУ и др. Упрощенные модели таких типовых ФУ получили название «макромоделей».