- •Методичні вказівки
- •6.050801 Мікро- та наноелектроніки
- •Методичні вказівки
- •6.050801 Мікро- та наноелектроніки
- •Лабораторна робота №1 розв’язання алгебраїчних рівнянь
- •Короткі теоретичні відомості
- •Робоче завдання
- •Варіанти завдань
- •Задачі до табл. 1.1.
- •Задачі до табл. 1.2
- •Лабораторна робота №2 інтегрування функцій
- •Короткі теоретичні відомості
- •Робоче завдання
- •Лабораторна робота №3 розв’язання звичайних диференціальних рівнянь
- •Короткі теоретичні відомості
- •Робоче завдання
- •Задачі для нелінійного рівняння
- •Задачі для системи нелінійних рівнянь
- •Лабораторна робота №4 оптимізація функцій
- •Короткі теоретичні відомості
- •Робоче завдання
- •Лабораторна робота №5 наближення функцій
- •Короткі теоретичні відомості
- •Лабораторна робота №6 математичне моделювання і розрахунок стартових умов у лампі зворотної хвилі
- •Короткі теоретичні відомості
- •6.1. Принципова схема лампи зворотної хвилі
- •6.2. Математична модель фізичних процесів у лампі зворотної хвилі типу – о
- •6.3. Методика постановки і рішення задачі на еом
- •Висновки. Лабораторна робота №7 моделювання нелінійних електронно-хвильових процесів у підсилювальному клістроні
- •Короткі теоретичні відомості
- •7.1. Математична модель фізичних процесів у групувачі
- •7.2. Метод «великих часток»
- •7.3. Методика постановки і розв’язання задачі на еом
- •Висновки. Лабораторна робота №8 оптимізація коефіціента корисної дії в лампі хвилі, що біжить
- •Короткі теоретичні відомості
- •8.1. Математична модель фізичних процесів у лбх
- •8.2. Методика постановки і розв’язання задачі на еом
- •Висновки. Література
Задачі для системи нелінійних рівнянь
Задача 1 Знайти напругу на діодах ud1 і ud2 для схеми, наведеної на рисунку. Застосувати закони Кірхгофа і врахувати, що струм idk, який протікає через k-й діод пов’язаний із напругою на ньому udk залежністю , де i0k – зворотний струм k-го діода, T – тепловий потенціал, mk – коефіцієнт неідеальності k-го діода.
З начення напруги джерела e, опори резистора R, параметри діодів вибрати із таблиці відповідно до варіанта:
-
№ варіанту
e, В
R, кОм
i01, нА
i02, нА
m1
m2
T, мВ
1
6
1.5
2
5
1.5
1.7
26
2
5
0.4
10
2
2
1.8
26
3
10
1
8
20
1.2
1.6
26
Задача 2 Знайти напругу на тріодах ua1 і ua2 для схеми, наведеної на рисунку. Застосувати закони Кірхгофа і врахувати, що струм ia, який протікає через тріод пов’язаний із напругами ua і us залежністю
,
де g – первеанс тріода; D – проникність тріода; – коефіцієнт, який залежить від співвідношення відстаней анод-катод і сітка анод.
Струмом сіток знехтувати.
Значення напруг джерел es, ea, опори резистора R, параметри тріода вибрати із таблиці відповідно до варіанта:
-
№ варіанту
ea, В
es1, В
es2, В
R, кОм
g, 10-4A/В3/2
D
T1
T2
T1
T2
T1
T2
1
250
2
100
100
1
5
3
4
0.05
0.03
2
200
3
70
50
10
2
3.5
4
0.05
0.01
3
300
2.5
120
70
3
4
4
5
0.02
0.07
Задача 3 Знайти напругу uвих для схеми, наведеної на рисунку. Застосувати закони Кірхгофа і врахувати, що струм стоку id польового транзистора із керуючим p-n переходом пов’язаний із напругою uds залежністю
,
д
е
– питома крутизна транзистора; g22
– вихідна провідність транзистора;
u0
– напруга відсічки.
Значення напруг джерел E і uвх, опір резисторів R1 і R2, і параметрів транзисторів вибрати із таблиці відповідно до варіанта:
-
№ варіанту
E, В
uвх, В
R1, кОм
R2, кОм
u0, В
, 10-4А/В2
g22, 10-5См
VT1
VT2
VT1
VT2
VT1
VT2
1
10
2
2
0.1
-3
-4
2
4
2
1
2
5
3
1
0.6
-5
-2
0.8
5
10
2
3
7.5
5
6
1
-2
-3
1
2
4
6
Задача 4 Знайти напругу uвих для схеми, наведеної на рисунку. Застосувати закони Кірхгофа і врахувати, що струм стоку МДН-транзистора id пов’язаний з напругою uds залежністю
,
д
е
– питома крутизна транзистора, g22
– вихідна провідність транзистора;
u0
– порогова напруга.
Значення напруг джерел E, uвх1, uвх2 і параметрів транзисторів вибрати із таблиці відповідно до варіанта:
-
№ варіанту
E, В
uвх1, В
uвх2, В
u0, В
, 10-4А/В2
g22, 10-4 См
VT1
VT2
VT3
VT1
VT2
VT3
VT1
VT2
VT3
1
9
4
10
3
2.5
2
2
2
4
2
1
4
2
8
5
12
2
2.5
1.5
10
8
2
4
6
2
3
12
4
15
3
3.5
3
5
1
4
5
1
8
Задача 5 Знайти напруги ube і uсe на біполярному транзисторі для схеми, наведеної на рисунку. Застосувати закони Кірхгофа і врахувати, що струми транзистора пов’язані з напругами ube і uсe залежностями , , , де ie0 – зворотній струм емітерного переходу транзистора; ic0 – зворотний струм колекторного переходу транзистора; – коефіцієнт передачі струму емітера; T – тепловий потенціал; me – коефіцієнт неідеальності емітерного переходу транзистора; mс – коефіцієнт неідеальності колекторного переходу транзистора; h12 – коефіцієнт зворотного зв’язку.
Значення напруг джерел eb і ec, опорів резисторів Rb і Rc і параметрів транзистора вибрати із таблиці відповідно до варіанта:
-
№ варіанту
eb, В
ec, В
Rb, 103 Ом
Rc, 102 Ом
ie0, 10-9А
me
ic0, 10-9А
mc
T, 10-3В
h12, 10-3
1
4
10
5
1
1
1.01
1.5
1.5
26
0.98
2
2
5
12
4
1.5
2
1.05
2.8
1.4
26
0.99
1
3
6
15
7
2
2.5
1.06
4
1.6
26
0.99
1.5
Задача 6 Знайти напругу uвих для схеми, наведену на рисунку. Застосувати закони Кірхгофа і врахувати, що струм стоку МДН-транзистора id пов’язаний із напругою uds залежністю
,
де – питома крутизна транзистора; g22 – вихідна провідність транзистора; u0 – порогова напруга.
З
начення
напруг джерел E,
uвх1,
uвх2
і параметрів транзисторів
вибрати із таблиці відповідно до варіанта
-
№ варіанту
E, В
uвх1, В
uвх2, В
u0, В
, 10-4А/В2
g22, 10-4 См
VT1
VT2
VT3
VT1
VT2
VT3
VT1
VT2
VT3
1
8
4
6
-1
2
3
1
2
3
0.4
0.1
0.6
2
10
5
7
-2
3
2
1
0.1
0.8
0.1
0.05
0.1
3
12
6
8
-1.5
2.5
3
2
1
1
0.5
0.2
0.8
Задача 7 Знайти напругу на діоді ud для схеми, наведеної на рисунку. Застосувати закони Кірхгофа і врахувати, що струм id, який протікає через діод пов’язаний із напругою ud залежністю , де i0 – зворотний струм діода; T – тепловий потенціал; m – коефіцієнт неідеальності діода, а опір бази діода пов’язаний зі струмом діода id залежністю: , rb0 – опір бази діода в рівноважному стані, i – струм, який відповідає переходу до високих рівнів інжекції. Задачу розв’язувати як систему із двох рівнянь.
R
E
ud
id
VD
Значення напруги джерела E, опір резистора R, параметри діоду вибрати із таблиці у відповідності до варіанта
-
№ варіанту
E, В
R, кОм
i0, нА
rb0, кОм
i, мА
m
T, мВ
1
5
4
10
2
1
1.5
26
2
7
2
1
0.5
0.3
2
26
3
10
8
5
10
3
1.8
26
