SU690508A1 - Device for simulating semiconductor element with unilateral conductivity - Google Patents

Device for simulating semiconductor element with unilateral conductivity

Info

Publication number
SU690508A1
SU690508A1 SU772490408A SU2490408A SU690508A1 SU 690508 A1 SU690508 A1 SU 690508A1 SU 772490408 A SU772490408 A SU 772490408A SU 2490408 A SU2490408 A SU 2490408A SU 690508 A1 SU690508 A1 SU 690508A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
output
outputs
diode
operational amplifier
Prior art date
Application number
SU772490408A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Павлович Климов
Эдуард Александрович Чварков
Original Assignee
Московский Ордена Ленина Авиационный Институт Им. Серго Орджоникидзе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Ленина Авиационный Институт Им. Серго Орджоникидзе filed Critical Московский Ордена Ленина Авиационный Институт Им. Серго Орджоникидзе
Priority to SU772490408A priority Critical patent/SU690508A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU690508A1 publication Critical patent/SU690508A1/en

Links

Landscapes

  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Description

- -; . , 1- -; . , one

Изобретение относитс  к области вычислительной и преобразовательной тегсники,  вл етс  необходимым элементом при исследовании и проектиро вании преобразователей на полупроводниковых диодах с использованием аналоговых вычислительны} машин.The invention relates to the field of computational and converting devices, is a necessary element in the study and design of converters on semiconductor diodes using analog computing machines.

JisiaecTHo устройство дл  моделировани  идеального диода, содержащее операционный усилитель, в цепи обратной св зи которого включен диод }. Така  Модель не учитывает инерционных свойств полупроводникового диода, хот  и отличаетс  простотой .A jisiaecTHo device for simulating an ideal diode containing an operational amplifier, in the feedback circuit of which a diode is included}. Such a Model does not take into account the inertial properties of a semiconductor diode, although it is characterized by simplicity.

Наиболее близкое по технической сущности к изобретению известное устройство дл  моделировани  полупроводниковых- элементов, моделирующее процесс, восстановлени  его запирающих свойств и содержащее первый интегратор, первый сумматор, реле , два ключа управлени  и реле самоблокировки 2 .The closest to the technical essence of the invention is a known device for modeling semiconductor elements, which simulates the process, restores its locking properties and contains the first integrator, the first adder, a relay, two control keys and a self-blocking relay 2.

Известное устройство не учитывает процесс установлени  пр мого сопротивлени  реального диода и обладает недостаточной точностью.The known device does not take into account the process of establishing the direct resistance of a real diode and has insufficient accuracy.

Цель изобретени  повышение точности моделировани  за счет учета ийерционных свойств полупроводникового элемента; с ЬДйоЬТбронней проводимостью .The purpose of the invention is to improve the accuracy of modeling by taking into account the inertial properties of a semiconductor element; with dyo conductivity.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство содержит интеграторы, разв зывающие диоды, источник опорного напр жени , инверторы, опера0 ционные усилители и сумматоры, причем входы первого сумматора пбдключёны к выходам второго и третьего сумматоров соответственно, входы которых через первый и второй инвер5 торы соединены с выходами первого и второго операционных усилителей соответственно, входи которых подключены к выходу источника опорного напр жени , выходы операционных уси0 лителей соединены с входами первого и второго интеграторов соответственно , выходы которых подключены к входам первого и второго инверторов соответственно , выходы которых соедине5 ны с входами первого и второго операционных усилителей, выходы интеграторов подключены к входам второго и третьего сумматоров соответственно , выход первого операционного уси0 лител  соединен с анодом дервого разв зывающего диода, катод которого подключен к входу первого операционного усилител , выход второго операционного усилител  соединен с катодом второго разв эьтающего-диода, анод которого подключен к входу операционного усилител , выход первого сумматора  вл етс  выходом устройства . На чертеже представлена принципиальна  схема устройства. Устройство содержит операционные усилители 1 и 2 с разв зывающими дио дами 3 и 4 в цепи обратной св зи, интеграторы 5 и 6, инверторы 7-10, суг маторы 11 и 12, которые образуют два канала моделировани ,сумматор 13 и источник 14 опорного напр жени . При этом один вход сумматора 11 канала , моделирующего процесс установлени  пр мого сопротивлени  реального диода, подключен к выходу интегра тора 5, а другой вход этого сумматора через инвертор 8 к выходу операционного усилител  1 с разв зывающим диодом 3 в цепи обратной св зи, к выходу интегратора 5 подключен также инвертор 7, выход которого включен на один из входов операционного усилител  1 с разв зывающим диодом 3 в цепи обратной св зи. Один вход сумматора 12 канала, моделирующего процесс восстановлени  обратного сопротивлени  реального диода, подключен к выходу интегратора 6, а другой вход этого сумматора через инвертор 10 к выходу операционного усилител  2 с разв зывающим диодом 4 в цепи обратной св зи,к выходу интегратора, 6 под1 лючен также инвертор 9, выход которого включен на один из входов операционного усилител  2 с разв зывающим диодом 4 в цепи обратной св зи. Выходы сумматоров 11 и 12 подключены на вход сукл1атора 13, выход которого служит выходом устройства. . Первый устройства дл  моделировани  используетс  дл  решени  уравнений, описывающих процесс установлени  пр мого сопротивлени  реаль ного диода (режим включени  диода). , (:i,,). (.,). lnp-V u где и О -напр жение на диоде -установившеес  значение сопротивлени  диода в пр мом направлении; . - расчетное сопротивление , учитывающее врем  установлени  пр мого сопротивлени  диода; расчетна  индуктийr ность, учитывающа  врем  установлени  пр мого сопротивлени  диода; посто нна  времени установлени  пр мого сопротивлени  диода; и и„р- максимальное и установившеес  значени  пр мого напр жени  на диоде при скачкообразном изменении пр мого тока. операционный усилитель 1 в цепи обратной св зи, 5 и инвертор 7 испольрешени  уравнени  (1). й усилитель 1 с диодом 3 тной св зи и инвертор 8 т решение уравнени  (2). используетс  дл  решени  3). анал устройства дл  модеспользуетс  дл  решени  описывающих процесс вособратного сопротивлени  иода (режим выключени  ( olp--) oap-r - напр жение на диоде; . - - установившеес  чение сопротивлени  диода в обратном на-; правлении;ч расчетное сопротивлето ние, учитывающее врем  восстановлени  обратного сопротивлени  диода; p 1 . расчетна  емкость, учитывающа  врем  восстановлени  обратного сопротивлени  длода;This goal is achieved by the fact that the device contains integrators, decoupling diodes, reference voltage source, inverters, operational amplifiers and adders, the inputs of the first adder are connected to the outputs of the second and third adders, the inputs of which are connected to the first and second inverters the outputs of the first and second operational amplifiers, respectively, whose inputs are connected to the output of the reference voltage source, the outputs of the operational amplifiers are connected to the inputs of the first and second integrators respectively, the outputs of which are connected to the inputs of the first and second inverters, respectively, whose outputs are connected to the inputs of the first and second operational amplifiers, the outputs of the integrators are connected to the inputs of the second and third adders, respectively, the output of the first operational amplifier is connected to the anode of the first disconnecting diode, The cathode of which is connected to the input of the first operational amplifier, the output of the second operational amplifier is connected to the cathode of the second development e-diode, the anode of which is connected chen to the input of the operational amplifier, the output of the first adder is an output device. The drawing shows a schematic diagram of the device. The device contains operational amplifiers 1 and 2 with decoupling diodes 3 and 4 in the feedback circuit, integrators 5 and 6, inverters 7-10, aggregators 11 and 12, which form two simulation channels, adder 13 and reference source 14 wives In this case, one input of the adder 11 of the channel, which simulates the process of establishing the direct resistance of a real diode, is connected to the output of integrator 5, and the other input of this adder through inverter 8 to the output of operational amplifier 1 with decoupling diode 3 in the feedback circuit, to output An integrator 5 is also connected to an inverter 7, the output of which is connected to one of the inputs of operational amplifier 1 with decoupling diode 3 in the feedback circuit. One input of the adder 12 of the channel, which simulates the process of restoring the reverse resistance of a real diode, is connected to the output of integrator 6, and the other input of this adder through inverter 10 to the output of operational amplifier 2 with decoupling diode 4 in the feedback circuit, to the output of the integrator, 6 sub 1 An inverter 9 is also switched on, the output of which is connected to one of the inputs of operational amplifier 2 with decoupling diode 4 in the feedback circuit. The outputs of the adders 11 and 12 are connected to the input of the puller 13, the output of which serves as the output of the device. . The first simulator is used to solve equations describing the process of establishing the direct resistance of a real diode (diode switching mode). , (: i ,,). (.,) lnp-V u where and O is the voltage on the diode — the steady state value of the resistance of the diode in the forward direction; . - calculated resistance, taking into account the time of establishing the direct resistance of the diode; calculated inductance, taking into account the time of establishing the direct resistance of the diode; the time constant of establishing the direct resistance of the diode; and and p are the maximum and steady-state values of the direct voltage on the diode with an abrupt change in the direct current. operational amplifier 1 in the feedback circuit 5 and inverter 7 using the solution of equation (1). The first amplifier 1 with a 3-diode diode and an inverter 8 t solve equation (2). used to solve 3). The device's analog is modeled to solve iodine resistive iodine process (off mode (olp--) oap-r - diode voltage; - - diode resistance set in the opposite direction; h design resistance, taking into account the recovery time diode reverse resistance; p 1. design capacity, taking into account the recovery time of the reverse resistance for the diode;

goccT посто нна  времени . восстановлени  обратного сопротивлени  диода;goccT is constant time. restoration of the reverse resistance of the diode;

овргчонИ овр максимальное и установившеес  значени  обратного тока диода при скачкообразном изменении обратного напр жени .A circuit breaker is the maximum and steady-state value of the reverse current of the diode with an abrupt change in the reverse voltage.

При этом операционный усилитель 2 с диодом 4 в цепи обратной св зи, интегратор 6 и инвертор 9 используют с  дл  решени  уравнени  (4). Операционный усилитель 2 с диодом в цепи обратной св зи 4 и интегратор 6 обеспечивают решение уравнени  (5). Сумматор 12 используетс  дл  решени  уравнени  (6).Here, the operational amplifier 2 with a diode 4 in the feedback circuit, the integrator 6 and the inverter 9 are used to solve equation (4). Operational amplifier 2 with a diode in the feedback circuit 4 and integrator 6 provide a solution to equation (5). Adder 12 is used to solve equation (6).

Сумматор 13, включенный на выходе устройства дл  моделировани , формирует ток реального диодаAn adder 13 connected at the output of the simulator generates a real diode current.

|i | i

при и о at and about

пр оер при и О с учетом процессов установлени  пр мого сопротивлени  и восстановлени  обратного сопротивлени .The conductor at and О taking into account the processes of establishing the direct resistance and restoring the reverse resistance.

Использование предлагаемого устройства повыщает точность и надежность моделировани  сложных электрических цепей преобразовательной техники с вентильными элементами, так как в .предлагаемом устройстве учитываютс  процессы установлени  пр мого сопротивлени  и восстановлени  об paтнoгo сопротивлени  реального полупроводникового диода,The use of the proposed device increases the accuracy and reliability of modeling complex electrical circuits of converter equipment with valve elements, since the proposed device takes into account the processes of establishing direct resistance and recovering the relative resistance of a real semiconductor diode,

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  моделировани  по;лупроводникового с односторонней проводимостью, содержащее первый интегратор и первый сумматор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности моделировани  за счет учета инерционныхA device for simulating a single-conductor semiconductor with one-way conductivity, comprising a first integrator and a first adder, characterized in that, in order to increase the modeling accuracy by taking into account the inertia сгвойств полупроводникового элемента с односторонней проводимостью, оно содержит интеграторы, разв зывающие диоды, источник опорного напр жени , инверторы, операционные усилители 5 и умматоЕ 1, причем входы первого сумматора подключены к выходам второ-. го и третьего сумматоров соответственно , входы которых через первый и второй инверторы соединеныс выходами 0 первого и второго операционных усилителей соответственно, входы которых подключены к выходу источника опорного напр жени , выходы операционных усилителей соединены с входами первого и второзго интеграторов соответ5 ственно, выходы которых подключены к входам первого и второго инверторов соответственно, выходы которых соединены с входами первого и второго операционных усилителей, выходы The combination of a semiconductor element with one-sided conductivity, it contains integrators, decoupling diodes, a source of reference voltage, inverters, operational amplifiers 5 and auxiliary 1, with the inputs of the first adder connected to the outputs of the second. first and second adders, respectively, whose inputs through the first and second inverters are connected to the outputs 0 of the first and second operational amplifiers, respectively, whose inputs are connected to the output of the voltage source, the outputs of the operational amplifiers are connected to the inputs of the first and second integrators, respectively, whose outputs are connected to the inputs of the first and second inverters, respectively, the outputs of which are connected to the inputs of the first and second operational amplifiers, the outputs 0 интеграторов подключены к входам второго и третьего сумматоров соответственно , выход первого операционного усилител  соединен с анодом первого разв зывающего диода, катод0 integrators are connected to the inputs of the second and third adders, respectively, the output of the first operational amplifier is connected to the anode of the first decoupling diode, the cathode 5 которого подключен к входу первого операционного усилител , выход второго операционного усилител  соединен с катодом второго разв зывающего диода, анод которого подключен к вы-.5 which is connected to the input of the first operational amplifier, the output of the second operational amplifier is connected to the cathode of the second isolating diode, the anode of which is connected to you. 0 ходу второго операционного усилител , выход первого сумматора  вл етс  выходом устройства.0 in the course of the second operational amplifier, the output of the first adder is the output of the device. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 5 1, Богрый В.С, и Русских А,А, Математическое моделирование тиристорных преобразователей, М,, Энерги  , 1972, с, 147.5 1, Bogryy V.S., and Russians A, A, Mathematical modeling of thyristor converters, M, Energie, 1972, p. 147. 2, Попов Э.И,, Смирнов Л,Н..,2, Popov E.I., Smirnov L, N .., Q Стариков Е,.Д, и Хейфец М,А, Аналог тиристора при моделировании импульсных схем на аналоговых вычислительных машинах, Электротехническа  промышленность , сери  Преобразовательна  техника , вып, 7/66, 1975Q Starikov E, .D, and Kheyfets M, A, Analogue of a thyristor in the simulation of pulse circuits on analog computers, Electrotechnical Industry, Series Conversion Engineering, vol. 7/66, 1975 . (прототип), . (prototype), L Li .L Li.
SU772490408A 1977-06-01 1977-06-01 Device for simulating semiconductor element with unilateral conductivity SU690508A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772490408A SU690508A1 (en) 1977-06-01 1977-06-01 Device for simulating semiconductor element with unilateral conductivity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772490408A SU690508A1 (en) 1977-06-01 1977-06-01 Device for simulating semiconductor element with unilateral conductivity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU690508A1 true SU690508A1 (en) 1979-10-05

Family

ID=20710853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772490408A SU690508A1 (en) 1977-06-01 1977-06-01 Device for simulating semiconductor element with unilateral conductivity

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU690508A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR890010919A (en) Sample device for processing analog electric signal
Araki On the connection of spin and commutation relations between different fields
Xu et al. High-speed EMT modeling of MMCs with arbitrary multiport submodule structures using generalized Norton equivalents
CN104901322A (en) Current transformer virtual synchronization control system under asymmetric power grid voltage and method thereof
Mostacciuolo et al. Differential algebraic equations and averaged models for switched capacitor converters with state jumps
KR19980023768A (en) Low Voltage MOSFET Controlled Multiplier
SU690508A1 (en) Device for simulating semiconductor element with unilateral conductivity
US3648182A (en) Device for converting two magnitudes into a number of pulses proportional to the integral of their product
Magossi et al. An $ n $-PWM DC–DC Converter Modeling: Switched Systems Meets Fourier Series
Pagels Chiral Symmetry Realization in the Quark Model
Lipo Analog computer simulation of a three-phase full-wave controlled rectifier bridge
GB926355A (en) Improvements in superconductive computer and components therefor
Molzahn et al. Investigating the maximum number of real solutions to the power flow equations: Analysis of lossless four-bus systems
Jain et al. Real-time simulation of IEEE 3-generator 9-bus system on miniature full spectrum simulator
SU982029A1 (en) Device for simulating thyristorized switch
CN112966463B (en) Efficient simulation method for distributed grid-connected system of converter group
CN112968619B (en) Trigger device and method for silicon controlled rectifier in single-phase alternating current circuit
US3400333A (en) Multiplier
SU942067A1 (en) Thyristor simulating device
SU1672484A1 (en) Device for modelling autonomous 3-phase voltage invertor
Eyman et al. Universal analog computer model for three-phase controlled rectifier bridges
SU705476A1 (en) Device for simulating transformer-thyristor a-c voltage controller
SU785872A1 (en) Device for converting three-dimensional vector of rectangular coordinates of artificial limb into angle of rotation of its links
SU461424A1 (en) Apparatus for simulating a reversible pulse counter
SU959105A1 (en) Device for simulating m-phase controllable rectifier