Основы разработки и анализа электрических схем в программе MTPEditor программного комплекса ТРиАНА. Модель транзистора на радиаторе

1.  Цель работы

Изучить основы разработки и анализа электрических схем в программе  MTPEditor програмного комплекса ТРиАНА.

2.  Основные теоретические сведения

Грфический редактор MTPEditor предназначен для формирования топологической МТП конструкций РЭС с параметрическим описанием их компонентов, использующих геометрические и теплофизические параметры графических образов исследуемых узлов и/или конструкций РЭС в целом. Редактор создает следующие типы файлов:

-  файл топологической МТП с расширением mcr;

-  файл библиотеки фрагментов c расширением lib;

-  файл данных для анализа с расширением dat.

В демонстрационной версии введены следующие ограничения:

-  размерность топологической МТП не более 20 узлов и 35 ветвей;

-  в библиотеку возможна запись только 1 фрагмента.

-  ГИМ — гибридно-интегральный модуль /базовая конструкция микроэлектронной аппаратуры, представляющая собой корпус, полученный путем фрезерования или литья. На внутренних поверхностях корпуса при помощи клея крепятся бескорпусные МСБ, ПУ, микрокорпусные и корпусные ЭРЭ

-  ГТФП      — геометрические и теплофизические параметры

-  КУ — конструктивный узел

-  КЭ — конструктивный элемент

-  МСБ — микросборка /микроэлектронное изделие частного применения типа гибpидно-интeгpальной схемы, состоящее из плоской подложки (несущей конструкции), на которой могут располагаться на любой ee поверхности элементы, компоненты и интегральные микросхемы (микрокоpпуcныe и бecкоpпуcныe), различные пленочные элементы. МСБ может иметь собственный корпус (корпусные МСБ) или устанавливаться в РЭC путем непосредственного крепления при помощи клея или пайки подложки к месту установки (бecкоpпусные МСБ)

-  МТП — модель тепловых процессов (топологическая) /Под топологической моделью тепловых процессов (МТП) понимается модель, представленная в виде ненаправленного графа. Вершины (узлы) такого графа в МТП моделируют соответствующие конструктивные элементы и узлы конструкции РЭС (представляются в виде условно нагретых зон). Ветви (ребра) графа отражают в МТП тепловые потоки. Переменными узлов МТП являются расчетные значения температур (Т_i), переменными ветвей будут тепловые потоки (Y_ij), а параметрами ветвей – тепловые проводимости (Xij). В общем случае при рассмотрении нестационарных тепловых процессов в МТП можно выделить два типа параметрических ветвей: 1-й тип - параметрические диссипативные ветви - ветви, для которых известны значения X_ij или аналитические выражения для расчета X_ij; 2-й тип - параметрические консервативные ветви - ветви, для которых известны значения теплоемкостей (C_ij) или аналитические выражения для их расчета

-  МЭА       — микроэлектронная аппаратура

-  НТР        — нестационарный тепловой режим

-  ПК — программный комплекс

-  ПП — печатная плата

-  ППП        — пакет прикладных программ

-  ПУ — печатный узел /ПУ – ПП (является несущей конструкцией) c расположенными на одной или двух ее поверхностях ЭРЭ. Способ крепления ЭРЭ - pаcпайка в отверстиях или монтаж на поверхность. Крепление ПУ в РЭC – произвольное

-  ПЭВМ — персональная ЭВМ

-  РЭС        — радиоэлектронное средство

-  САУ        — система алгебраических уравнений

-  СЛАУ      — система линейных алгебраических уравнений

-  СНАУ      — система нелинейных алгебраических уравнений

-  СОДУ     — система обыкновенных дифференциальных уравнений

-  СТР        — стационарный тепловой режим

-  ТЗ — техническое задание

-  ТР — тепловой режим

-  ТУ — технические условия

-  ТФП       — теплофизические параметры

-  ТХ — тепловые характеристики (температуры корпусов и активных зон ЭРЭ, тепловые поля НК и тепловых шин, коэффициенты тепловой нагрузки ЭРЭ, графики зависимости температур КЭ, КУ и ЭРЭ от времени и т.п.)

-  УР — узел радиатора /радиатор с размещенными на нем различными элементами (полупроводниковыми приборами, микросборками, интегральными схемами, трансформаторами, гибридно-интегральными модулями и др.). Радиаторы могут быть различного конструктивного исполнения: в виде плоских пластин, лепестковые, петельно-проволочные, с игольчато-штыревым и пластинчатым оребрением и др

-  ФПЧ       — функция параметрической чувствительности.

-  ФЯ — функциональная ячейка /КУ в виде металлической пластины (основание ФЯ является несущей конструкцией) c приклеенными c одной или двух сторон многослойными ПП (гибкими ПП) c установленными на них ЭРЭ. ЭРЭ также могут устанавливаться непосредственно на металлическое основание через вырезы в ПП. Обычный способ крепления ФЯ в РЭC - установка на термостатирующее основание или в блоки, имеющие панели-теплостоки

-  ЭРЭ        — элeктpоpадиоэлeмeнт

-  объект – любое изображение в окне редактируемого файла. Над объектом могут быть выполнены операции удаления, перемещения, копирования и определения его параметров;

-  компонент – элемент топологической МТП. Все компоненты являются объектами;

-  параметры компонента – набор свойств, характеризующих компонент. Большинство компонентов топологической МТП характеризуются теплофизическими и геометрическими свойствами;

-  параметризация – метод создания топологической МТП, позволяющий использовать при определении параметров компонента кроме конечных числовых значений функции;

-  параметры схемы – набор свойств и значений, характеризующих файл топологической МТП и использование параметризации. К параметрам схемы относятся такие свойства, как изображение конструктива и значения переменных;