Лидеры

ID: 259041

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт


ID: 226425

Konstantin Shvetski

Модератор


ID: 401284

Михаил Александров

Советник


ID: 137394

Megaloman

Мастер-Эксперт


ID: 400669

epimkin

Профессионал


ID: 401888

puporev

Профессор


ID: 405239

al4293189

4-й класс


8.13.11

14.01.2022

JS: 2.13.38
CSS: 4.8.5
jQuery: 3.6.0
DataForLocalStorage: 2022-01-27 07:16:01-standard


Консультация онлайн # 201604

Раздел: Электротехника и радиоэлектроника
Автор вопроса: Елена (Посетитель)
Дата: 03.11.2021, 18:13 Консультация закрыта
Поступило ответов: 1
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Помогите пожалуйста в Micro Cap построить вольт амперную характеристику

-----
Прикрепленные файлы:

Диод - это двухэлектродный электронный компонент, обладающий различной электрической проводимостью в зависимости от полярности приложенного к диоду напряжения (я аннотирую из статьи ru.wikipedia.org/wiki/Диод Ссылка1). Диоды обладают нелинейной ВАХ (Вольт-Амперной Характеристикой), но в отличие от ламп накаливания и терморезисторов, ВАХ диодов НЕсимметрична.

Электроды диода называются анод и катод. У большинства диодов при приложении прямого напряжения (анод имеет положительный потенциал относительно катода) диод открыт (через диод течёт прямой ток, диод имеет малое сопротивление). Напротив, если к диоду приложено обратное напряжение, то диод закрыт (сопротивление диода велико, обратный ток очень мал).


В отличие от линейных элементов (резисторы, электро-плиты…) диод НЕ подчиняется закону Ома (I = U / R), и для грамотного применения диодов (разработке электронных узлов) надо знать его ВАХ. Идеальный диод совсем не проводит ток в обратном направлении, но беспрепятственно проводит ток при подаче на него мизерного прямого напряжения. Для исследования ВАХ реальных диодов экспериметальным путём диапазон обратных напряжений (десятки … сотни вольт) настолько превышает диапазон прямых напряжений (≈0,1 … 1,5 В), что кривые ВАХ p-n-переходов целесообразно чертить на 2х отдельных графиках с разными масштабами, как обычно и публиковали в лучших справочниках производства СССР.

Для практического исследования ВАХ студентам обычно выдают маломощный (недорогостоящий) полупроводниковый диод и БП (лабораторный Блок Питания), способный выдать напряжение 12 В и более (иначе обратная ветвь ВАХ будет неполноценно-короткой). Но при подаче даже 2 В в прямом направлении на диод, он мигом повреждается большим прямым током. Поэтому в реальных схемах для предотвращения аварии ток ограничивают резистором, на Вашей схеме он обозначен как R1.

В Вашей Лабораторной работе с применением программы-имитатора Micro-Cap (Ссылка2) исследование производится виртуально. При такой работе ничего не перегревается и не повреждается. Поэтому необходимости в резисторе нет. Более того, резистор даже мешает, вынуждая задавать выходное напряжение источика несколько больше нужного, поскольку часть напряжения от БП не дойдя до диода "упадёт" на резисторе. Поэтому я немного оптимизировал Вашу схему обнулением R1-значения. И теперь сколько Вольт Вы задаёте на БП-выходе, ровно столько и доходит до диода. Теперь уже и Вольтметр оказывается избыточно-не-нужным (он дублирует показания БП). Мне хотелось удалить из схемы "лишние детали" (что я обычно и делал 40 лет в своей успешной практике), но вдруг Ваш преподаватель потребует использовать исходный вариант схемы? Восстанавливать Вам будет потруднее, чем удалять.

Приложенное Вами Задание предписывает "Количество нагрузочных точек должно быть не менее 10". Я получил 12 пар значений для прямого включения диода и 5 пар для обратного в полных рабочих диапазонах : ток прямой от 0 до макси-допустимого 500 мА, напряжение обратное от 0 до макси-допустимого 150 В. В таблицу я внёс обратные значения со знаком Минус.

Вычисления и графо-построения я сделал в популярном приложении Маткад (ссылка3) . Маткад-скриншот с оптимизированной эл-схемой прилагаю . Я добавил в скрин подробные комментарии зелёным цветом.
Маткад отображает формулы точно так же, как стандартные математические редакторы формул с ниже-следующими простыми и удобными дополнениями:
Ключевое слово solve,u означает Решить уравнение, прописанное слева от solve относительно искомой переменной u .
Символ := означает оператор присваивания. Символ = - вывести на экран в числовом виде. Символ - вывести на экран в символьном виде (имена переменных с операндами либо в виде простой, неокруглённой дроби).

Прилагаю файл-схему Схема4.cir, он откроется в опер-системе с установленным приложением Micro-Cap с версией 11 или 12.

Ответ: Параметры линейной схемы замещения : Динамическое сопротивление диода при прямом включении RД = 1,0 Ом,
Напряжение открытия диода E0 = 0,81 В.

Выводы : Заданный диод 1N458A имеет вдобавок к выше-указанным RД и E0 следующие электро-технические параметры :
Выпрямленный ток Iв = 373 мА при прямом напряжении UВ = 1,2 В,
Обратный ток утечки Iобр = 1,2 мкА при обратном напряжении Uобр = 150 В (1 мкА = 0,001 мА).
Такие параметры вполне подходят для работы в большинстве маломощных электронных устройств массового применения.
Если что-то непонятно, задавайте вопросы в мини-форуме. =Удачи!

Последнее редактирование 07.11.2021, 06:28 Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)

-----
Прикрепленные файлы:


Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт
07.11.2021, 04:06
5

Мини-форум консультации # 201604

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

ID: 259041

322245

= общий =    04.11.2021, 03:21
Вы просите "построить вольт амперную характеристику" - по приложенной Вами таблице можно построить график по точкам на бумаге, или в Маткаде, или в Excel , или в ОнЛайн-графо-построителе… и назвать его "Вольт-Амперная характеристика диода". Но это будет нереальная бессмыслица, тк судя по данным Вашей таблицы эл-мощность, рассеиваемая на диоде получается:
1) для U*I = 50*400 = 20 000 Вт = 20 кВт - это мощность 10 эл-плиток кухонных в самом мощном режиме!
8) для U*I = 120*960 = 115 200 Вт = 115 кВт - корпус Вашего диода разлетится на куски от микро-взрыва внутри-кристалла за доли секунды от таких супер-мощностей!
9) для U*I = 130*1,04 - Ваш вычислитель или Вы украли множитель 103 при переходе от 120 В к 130 - фикция.

Приложение MicroCap предназначено для имитации работы реальных электронных схем, а не для графо-построения.
Судя по Вашему заданию, Вы совершенно не вникли в суть изучаемой науки. Вам надо определиться:
Либо прекратить изучать то, что Вам совершенно неинтересно (сменить профессию), либо нанять репетитора чтоб догнать сильное отставание, либо предоставить сюда полное Задание с наименованием исследуемого диода и ссылкой на скачивание приложения MicroCap.
Данные Вашей таблицы надо заменить пере-снятием их в Рабочем диапазоне диода.
Елена

Посетитель

ID: 402798

322258

= общий =    04.11.2021, 09:19
https://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=5285003 (ссылка на скачивание приложения MicroCap)

-----
Прикрепленные файлы:


лабораторная работа №1.docx
скачать (304.9 кб)

Указания к ЛР1.docx
скачать (13.3 кб)

Лабораторная работа №1.docx
скачать (94.3 кб)
Елена

Посетитель

ID: 402798

322265

= общий =    04.11.2021, 09:23
схему я построила в среде моделирования Micro-Cap.
Для построения ВАХ нужно меньше задавать U?
Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

ID: 259041

322272

= общий =    04.11.2021, 10:46
При попытке скачать дистрибутив приложения MicroCap по Вашей ссылке
rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=5285003
мой интернет-провайдер Билайн (сотовый оператор http://www.beeline.ru ) запретил это действие с пояснением "Доступ к информационному ресурсу ограничен на основании Федерального закона «Об информации, информационных технологиях и о защите информации». Посмотреть причину блокировки Ссылка1"
Там вкратце о том, что Роскомнадзор внёс адрес Вашего ресурса-нарушителя в чёрный список. Это неудивительно, тк rutracker.org - распространитель и хорошего и плохого.

Но зачем Вы используете rutracker.org , если Ваше учебное заведение должно предоставить Вам возможность скачивать легально с сайта заведения без реклам и проч гадости? Дайте мне ссылку на скачивание от Вашего учеб-заведения.
Либо загрузите упакованный дистриб на ресурс rfpro.ru/upload Ссылка2 - ГлавСтраница портала rfpro.ru \ МоиФайлы , а ссылку на него сюда.

Не удалось также скачать Вашу схему как файл "схема.cir", мой браузер сообщил "Firefox не может найти файл https://rfpro.ru/mfa/322258-e824a6214da7180701e361c64157be251334ac36.cir". Поскольку Ваши .docx-файлы скачены успешно, значит тип файла .cir запрещён для прикрепления. Упакуйте свою схема.cir в архив типа rar или zip . Пример упаковки прилагаю.

На chipdip.ru/product/1n458a Ссылка3 читаем параметры Вашего диода 1N458A :
Средний Прямой Ток 500мА , Максимальное Прямое Напряжение 1В.
Максимальное Значение обратного напряжения 150В .


Значит, Ваш диод - маломощный, его макси-мощность всего 0,5 Вт (а не 20 кВт!).
Вы не поняли главного: Диод легко пропускает ток в прямом направлении (в этом режиме ток сравнительно большой, напряжение - мизерно), но НЕ пропускает ток в обратном направлении (ток обратный - мизер, хотя обрат-напряжение большое). Запомните это!

-----
Прикрепленные файлы:


201604-ПримерУпаковки.zip
скачать (65.8 кб)
Елена

Посетитель

ID: 402798

322273

= общий =    04.11.2021, 11:11
https://disk.yandex.ua/d/sINsVGOTLyco6Q

-----
Прикрепленные файлы:


схема.cir.zip
скачать (3.7 кб)
Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

ID: 259041

322298

= общий =    04.11.2021, 15:24
Я скачал Ваши MC11.zip 88 МБ и схема.cir.zip . Но Вы не постарались поделиться со мной опытом по установке и работе с программой MicroCap11.0. Мне приходится исследовать методом тыка, теряю время…
Описательный файл 0_READ_11.ME я переименовал в _ReadMe11.txt , чтоб он беспроблемно открывался в Блокноте. В нём написано: "Распаковать на любой диск. (У меня в примере на диск D:)" - обязательно на диск-корень или можно в какую-нибудь отдельную папку типа E:\MicroCap11\

"Запустить MC11 (MC11xxxx).exe" - в распаков-папке 4 файла с именами, подходящими под шаблон MC11xxxx.exe . Который из них Вы запускали для установки приложения MicroCap в свою ОперСистему? Если я запущу неподходящий файл, у меня может установиться другая версия программы, отличная от Вашей. Для нашего с Вами сотрудничества желательно, чтоб версии были одинаковы.

Сейчас Ваш файл схема.cir.zip \ схема.cir открывается у меня в Блокноте. Вероятно после того, как я установлю MicroCap , этот файл будет открываться в программе MicroCap и отобразит в ней Вашу схему?

Вы спрашивали : "Для построения ВАХ нужно меньше задавать U?" - я Вам уже писал, что диод при его исследовании работает в 2х разных режимах: "легко пропускает ток в прямом направлении…, но НЕ пропускает ток в обратном направлении". Значит, надо снять 2 ветви ВАХ : 5 точек для прямого направления с малыми напряжениями и Б токами, и для обратного направления с Б напряжениями и м токами. Масштабы будут РАЗНЫМИ для разных направлений!
Жду Ваши ответы на мои вопросы.
Елена

Посетитель

ID: 402798

322301

= общий =    04.11.2021, 17:02
Я не устанавливала,просто открыла файл МС 11_64 и сразу открывается MicroCap.А что б открыть схему в MicroCap файл-открыть и выбираю файл со схемой
Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

ID: 259041

322312

= общий =    05.11.2021, 16:00
Я запустил MC11.exe под своей любимой WinXP-32 . Прога MicroCap загрузилась, но стала выдавать множество ошибок типа
MC11 Error : No such file or directory 'C:\Users\123\Downloads\MC11\Standard.shp',
No such file or directory 'C:\Users\123\Downloads\MC11\standard.pkg'
No such file or directory 'NOM.LIB' , Tried Paths: C:\Users\123\Downloads\MC11\library\ …
Micro-Cap is unable to locate the specified file or directory. Check to make sure that the path information is correct and that any referenced file is spelled correctly.

Я понял, что прога пытается найти компоненты в старых путях C:\Users\123\Downloads\MC11\ . От ошибок удалось избавиться настройками из меню File \ Paths я заменил старые пути C:\Users\123\Downloads\MC11\ на свои новые E:\DistrSoft\MicroCap11.0\

Теперь при запуске проги ошибки не выскакивают, но загруженная копия Вашей схемы неживая. Я упростил цепь, оставив в ней минимум элементов Батарейку, резистор и Амперметр (без Диода), но ток не протекает!
Надо что-то включить? У Вас есть описание на русском для кратко-быстрого ознакомления с программой ?

-----
Прикрепленные файлы:

Елена

Посетитель

ID: 402798

322315

= общий =    05.11.2021, 20:48
https://disk.yandex.ua/i/Lz--cxwfqAxX0g книга по MicroCap 9-10 на русском (MicroCap 11 есть только на английском)
Что бы оживить схему Analysis-Dynamic DC ничего не меняя нажать Ок

-----
Прикрепленные файлы:

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

ID: 259041

322316

= общий =    06.11.2021, 12:36
Ваша скрин-подсказка из меню Analysis \ DynamicDC помогла мне запустить схему в работу (оживить её). Спасибо! Ранее я работал в прог-симуляторах Multisim, Proteus , им не требовалось "пинка", они начинали работать сразу после загрузки…

Ваш MC9-10_СФМЭИ_3.pdf оказался избыточным, тк такой англи-файл помощи уже имеется в папке \Docums_ADD\ . Также много избыточных файлов в Вашем сильно замусоренном дистрибутиве. Например MC11_019KJ1.exe и MC11.exe совершенно одинаковы в поБитном сравнении, MC11_64_019KJ.exe и MC11_64.exe тоже. Поэтому я удалил Ваш дистриб, а скачал чистенькие дистрибы MicroCap11cd.zip 42 МБ и MicroCap12cd.zip 58 МБ с официал-сайта разработчика Ссылка1 . Обе версии работают нормально, без ошибок.

Ваш Вопрос дословно сформулирован так : "Помогите пожалуйста в Micro Cap построить вольт амперную характеристику". Чтоб научиться работать в программе, я поискал на Ютубе "microcap создать таблицу" и скачал "MicroCap.НачалоРаботы.mp4" Ссылка2 и "MicroCap. Как пользоваться.Часть 1" Ссылка3

Но в этих видео нет и намёков на создание таблицы в проге MicroCap. Мне удалось исследовать 13 точек ВАХ (ВольтАмперной характеристики) для Вашего диода 1N458A . Я показываю результы ниже. Со знаком Плюс - в прямом направлении (диод открыт), со знаком минус - в обратном.
НапряжениеТок
-150 В-1,2 мкА
-50 В-0,4 мкА
-10-0,08 мкА
0непонят-глюки с E в конце, игнорируем для позже-выяснения.
0.001 вместо нуля 0
0,520 мкА
0,6304 мкА
0,74,24 мА
0,832,3 мА
0,998 мА
1,0182 мА
1,1275 мА
1,2373 мА
1,3473 мА

По этим точкам уже можно построить запрошенную Вами ВАХ в любой программе, имеющей графо-построитель: Excel, Маткад, ОнЛайн… Дальше Вы сами справитесь ?
Или Вам прислать 2 графика в Маткаде (прямой и обратный с разными масштабами), и Вам этой помощи достаточно?

-----
Прикрепленные файлы:

Елена

Посетитель

ID: 402798

322317

= общий =    06.11.2021, 12:55
Спасибо за помощь.Если можно,то 2 графика в маткаде.
Гордиенко Андрей Владимирович

Мастер-Эксперт

ID: 17387

322321

= общий =    06.11.2021, 20:02
Имейте, пожалуйста, в виду, что Владимир Николаевич не оказывает Вам помощь, а решает задачу вместо Вас. Понимаете разницу?

Мы, старики, помаленьку уходим из жизни, оставляя за собой поколения, которые в большинстве своём не обладают навыками самостоятельного решения даже учебных задач. Хорошо это или плохо, я не знаю... smile
=====
Facta loquuntur.
Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

ID: 259041

322340

= общий =    07.11.2021, 06:50
У нас с Еленой происходит здесь обоюдо-полезный обмен опытом. Это есть настоящая взаимо-помощь, которая возможно пригодится ещё и другим подписчикам раздела "Радиоэлектроника".

Мне странно, что свой упрёк "не оказывает Вам помощь, а решает задачу вместо Вас" Вы опубликовали здесь, а не на странице rfpro.ru/question/201616 (Ссылка) , где я уже начал пытаться "разговорить" автора Вопроса Александра, но Вы перехватили мою обучающую инициативу и быстро отправили свой Ответ БЕЗ пояснений.
Вы могли отложить свой Ответ на сутки, пропустив вперёд начинающих экспертов, могли добавить пояснения перед каждой строкой Ваших формул, чтоб хоть чему-то научить Александра и читателей. Однако, Вы обогнали всех похвастать своим умением, но не пожелали поделиться знаниями и помочь людям. А ведь Вы - преподаватель…
Елена

Посетитель

ID: 402798

322344

= общий =    07.11.2021, 09:25
Спасибо Вам большое
Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

ID: 259041

322345

= общий =    07.11.2021, 09:58
НаЗдоровье Вам! Заходите, когда надо. smile
Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.