Файл: Кривоносов, А. И. Полупроводниковые датчики температуры.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 91
Скачиваний: 0
- Тогда выражение |
(2-41) |
|
запишется в следующем |
|||||
виде: |
|
|
|
|
|
|
(2-44) |
|
WU™ = — Ая |
|
, У + |
1 |
|||||
и |
2 |
|
АгАгі'Ір + |
|
||||
Окончательно получаем: |
|
|
|
|
|
|||
ШѴиит__'U |
|
|
W |
+ |
1 |
(2-45) |
||
W U |
— R U 3 |
w |
+ |
1 |
||||
|
||||||||
Выражения для коэффициентов этой передаточной |
||||||||
функции определятся из следующей системы: |
|
|||||||
|
^из---- |
|
^г> |
1 |
(2-46) |
|||
|
*изі =— |
А.А.ъ- |
I ■ |
|||||
|
“Ü5 = |
V |
|
|
|
’ |
|
|
Определим зависимость |
|
коэффициентов А* |
и А3 от |
|||||
начальных условий работы полупроводникового при бора:
А, = - |
|
PuO |
Ä* Т- Ра |
-X |
|
|
|
|
|
F 'і(Іо> |
7 р .)Л , |
|
|
|
2 Rcto— ^но |
|
|||
Ьо |
|
|
|
|
|||||
1+ ÄUo + *СтО j + ^/гр(/ - |
Гро) |
RqtO“Ь Ruo |
|
||||||
|
|
|
|
Х"7 |
|
|
|
|
|
|
|
/0 |
|
p ^ 0' |
rP°) |
|
|
||
|
’ Ясто+Яно ^ |
|
|
||||||
|
|
|
|
^O^HO |
|
|
|
|
|
Ö0 [S Ho + |
Ясхо + |
o> |
T'po) ^o] + |
(^O» ^Po) |
№ t0 |
^ ho) |
|||
|
~ / 02 F ' t {l0l |
TV0) F ' , ( f o, |
Tf0) |
: |
(2-47) |
||||
|
|
|
^oF'I (/o> |
7p0) |
|
|
|
||
|
A = |
- |
1+ |
Дето + «HO |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
ÄH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ä jjo + |
Ä o io |
+ |
(^ o > |
7 „ ) / „ |
|
/ _ |
|
|
= ----------------ö--------------------------------- (^’4Ö) |
||||||||
|
|
|
|
Дно |
|
|
|
|
|
Как видно из последних выражений, независимо от знака коэффициента температурной чувствительности со
блюдаются неравенства: |
|
. / 2> І; } |
(2-49) |
Л > 1 . I |
' |
68
т. е. в этом случае выполняются следующие, условия:
0<йот<1. (2-50)
Отношения постоянных времени к величине то зави сят от соотношения коэффициентов А% и А3. Для этих параметров можно записать:
zu3z=zu5==’to'j |
А3 |
~ÄT' |
(2-51) |
|
т с / з > Ѵ |
тѵъ |
Л > - |
(2-52) |
|
а также |
|
|
|
|
'сс/з<С ' со! |
'cl's |
■^3<C |
» |
(2-53) |
T. e. в этом случае можно так подобрать начальные
условия, что инерционность полупроводникового прибо ра будет минимальной.
Полученная передаточная функция представляет со бой передаточную функцию инерционного звена с диф ференцированием, т. е. переходные процессы в полупро водниковом приборе при изменении электрических пара метров протекают быстрее, чем при изменении теплофи зических величин.
Рассмотрим далее передаточную |
функцию |
. Со |
||||
гласно рис. 2-5 имеем: |
|
|
|
|
||
|
и |
w3wtw7 |
\ |
waw1 |
|
|
т |
^ 8 + 1_ |
W,WtWJ |
w7 |
(2-54) |
||
|
|
r aH74ir, |
||||
w Гр |
|
|
||||
|
|
1 + wtwt |
|
|
|
|
Подставляя в это выражение И?4, получаем: |
|
|||||
|
|
U пнт |
. ^ , 0 |
X |
|
|
|
|
WТр |
W 7 |
|
|
|
Wt - wawaw7wt ^ w twaw7
X 1 _ W t W 6W 7 + W 3W aW 7W 3 + W t W 3 (1 — W aW 3W 7) |
|
||||
_ _ w t w la |
b 0W 3 (z0p + \ ) - W |
6W 7W 3 + W 3W 7 |
|
||
W7 |
1 _ |
+ W3Wt W7W7+ WSW, — w t w sw 7w tw, |
|
||
|
|
W 3W 7 - W |
3W 7W t |
(2-55) |
|
r 7 |
{ l + W tWt) b t + \PtW7Wt - |
Wjr, - wtw7wtwt |
|||
|
|||||
____
W3W7— WeW7W- \ p + 1.
_____________ ( i+ в у V,)b
(1+ w ,w 3) b, + w ,w 7w t _ w tw 7 - w tw 7w tw t + 1
69
Учитывая выражения (2-42), (2-43), а также обозначая
|
b0W8 |
|
(2-56) |
|
4 = IP, (W'-W'WJ' |
||||
получаем: |
|
|
|
|
w U n m , |
W |
+ 1 . |
(2-57) |
|
Тр |
Г3 z T3p |
-J- 1 |
||
|
||||
выражении коэффициенты определяются из следующих соотношении:
^Tö •<^4хо>
%ТЗ = |
(2-58) |
,W a А 3 F ' i V о. Т’ро) / ! ,
кп = К А 7 = |
я„, 47 |
Рассмотрим зависимость этих коэффициентов от на чальных условий
А = |
__________ baF ' , ( / г Р0)_______________ . |
|
4 |
Р'тѴ0. Гр.) [2/оЯо» - |
(2-59) |
(Л. Т’р.)] ’ |
||
, |
b0F ' , ( I 0< |
ГР0) |
/ггз— |
/ 0/?В0 [2^СІ0 — /»F^, ( /0, |
(2-60) |
Ур.)] F rp(/0- r Po) |
||
Величина tts зависит от соотношения знаков темпе ратурной и токовой чувствительностей статического со противления.
Перейдем к передаточной функции W^mr\
,Ѵ /П ПНТ |
|
^ 9 ^ 1 0 |
' |
~ |
1 + ^ 8 ^ 9 — W J P s W , - W . W . W . W . W , + W 3W i W 1W a ■ |
|
|
(2-61) |
Учитывая обозначения (2-42) и (2-43), получаем: |
||
\v"™ = h |
Х° Р + \ ; |
. (2-62) |
|
1 |
13 |
%1 3 Р + 1 |
|
и |
— _L л _ Л 2 . |
(2-63) |
|
К;з — Ws |
*— Rs • |
||
Хіз= xm—АчЛзХо- |
(2-64) |
||
7 0
Эта передаточная функция соответствует инерцион ному звену с дифференцированием, постоянная време ни которого удовлетворяет ранее полученному усло вию:
|
'Цз — V ^3==Л7’ |
|
(2-65) |
|||
|
г/з > Ѵ |
Л7’ |
|
(2-66) |
||
|
|
|
|
|
||
|
х/з ^ |
'е*. |
|
|
|
(2-67) |
Получим выражение для передаточный функции WUR™т: |
||||||
|
|
Г3Г4Г7 |
\ |
|
|
|
U пит |
|
1 |
W3WiIF, |
\ • |
(2-68) |
|
WR ст |
1 + W, ( |
|||||
|
l-W'WiW,) |
|
||||
Сравнивая это выражение с выражением |
(2-54), по |
|||||
лучаем: |
|
|
|
|
|
|
Wu пнт = |
W Wu пит = F |
(I |
Tr,) Wu шгг |
|
||
W R ст |
w l w 7р |
1 |
Тp' |
|
Гр |
|
рУ10’ |
1 Vo) w т |
|
||||
|
■kRn |
%RTpP + 1 |
|
|
(2-69) |
|
|
W |
+ 1 |
|
|
||
Отсюда соотношения |
коэффициентов |
соответственно |
||||
определяются как
, |
Ъ - è i - _____1 |
|
Ту*)А 3 . |
) |
■RT3 — |
Wi w , А , — Яно F ' Tр (/0> |
Ttt) A t ’ |
I |
|
|
^RT3== ^ГЗ== |
> |
|
I ^ ^ |
|
Х«Г5 “ ’’ТЗ “ |
|
|
I |
Полученные передаточные функции необходимы при учете влияния флуктуации напряжения питания на рабо ту полупроводникового прибора, а также при применении их в схемах термокомпенсации и схемах преобразования напряжения.
71