ELECTRIC THERMAL MODELING OF TEMPERATURE-DEPENDENT VAC OF THE TRANSISTOR-TYPE CONVERTERS IN BIOMEDICAL ENGINEERING - Павлов, Сергій; Вуйцік, Вальдемар; Голяка, Роман; Никифорова, Лариса; Кадук, Олександр (Інформаційні технології та комп'ютерна інженерія, 2024)
Анотація. В статті розглянуто шляхи вирішення проблеми нестабільності ітераційних процесів при аналізі ВАХ вимірювальних перетворювачів з від’ємним диференційним опором, обумовленим самонагрівом цих перетворювачів. Розроблено експрес-метод визначення меж, в яких забезпечується коректний електротепловий DC аналіз. Відповідно до розглянутої задачі розроблено методику синтезу електротермічної моделі транзисторних структур термодатчиків потоку. Аналізуючи модель біполярного транзистора з точки зору впливу температури саморозігріву на ВАХ, необхідно розглянути, як мінімум, три механізми впливу температури. Слід зазначити, що, як і в представлених раніше моделях, мова йде не тільки про вплив температури навколишнього середовища на параметри транзистора, але і про його самонагрівання, тобто про прямий вплив потужності, що виділяється в структурі транзистора. на його електрофізичні параметри. Запропоновано спосіб синтезу електротеплових моделей терморезистивних, діодних та транзисторних структур первинних перетворювачів теплових сенсорів потоку. На відміну від відомих пакетів схемного моделювання (PSpice чи MicroCAP) запропонований спосіб дозволяє за один цикл DC аналізу отримати ВАХ з врахуванням самонагріву вищевказаних перетворювачів. Розроблено комплексну методику електротеплового моделювання вимірювальних перетворювачів теплових сенсорів потоку, що включає в себе синтез кола заміщення імпульсної температурної релаксації та спосіб формування ВАХ перетворювачів в режимі їх самонагріву струмом живлення. З точки зору практичного використання транзисторів у схемах вимірювальних перетворювачів термодатчиків необхідно забезпечити не тільки достатній нагрів структури транзистора, але й достатню електричну термостійкість його функціонування. Для цього необхідно використовувати, зокрема, емітуючі стабілізуючі резистори або диференціальне з'єднання пари транзисторів з джерелом струму.