كتب النماذج غير الخطية
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
النماذج غير الخطية (معلومة)
كان كل من جويل إيبرس و جون مول أول من قدّم نموذجاً غير خطي للترانزستور ثنائي القطب، ثُمّ تبعهم هيرمان غوميل و إتش سي بون في بعد ذلك بسنوات حيث طوّروا نموذجاً موسّعاً، يشمل على ظاهرتين غير مشمولتين في النموذج السابق، وهما ظاهرتا جهد إيرلي والحقن عالي المستوى (بالإنجليزية: High Level injuction)، بعد ذلك تمّ توسيع نموذج غوميل باستعمال برنامج سبايس الذي نتج عنه نموذج سبايس غوميل-بون الذي يُستعمل على نطاق واسع لمحاكاة عمل الترانوستور ثنائي القطب.
نموذج إيبرس مول
في عام 1954م قام جويل إيبرس وجون مول بنشر ورقة بحثيّة بعنوان: "سلوك الإشارات الكبيرة في في ترانزستورات الوصلة"،(7) تضمّنت نموذجاً غير خطي لعمل وصلة PN، وسُميّ هذا النموذج باسم نموذج إيبرس مول. طوّر هذا النموذج لاحقاً ليشمل الوصلة الثلاثية PNP والوصلة الرباعية PNPN كذلك.
في نموذج إيبرس مول، يجري تمثيل الترانزستور على شكل وصلتي PN، تشتركان في قاعدة الترانزستور، تُمثّل كل وصلة بثنائي موصول على التفرّع مع منبع تيار متحكم به، وترتبط قيمة تيار المنبع في كل وصلة بتيار الثنائي في الوصلة الأخرى، تختلف قطبية والمنابع والثنائيات بحسب نوع الترانزستور، NPN أو PNP.
في الترانزستور NPN، تحسب قيمتا تياري ثنائي الباعث وثنائي المجمع بالعلاقتين:
- حيث و هما تيارا الإشباع لثنائي الباعث والمجمع على الترتيب.
أما في ترانزستور PNP، فإن قيمتا تياري ثنائي الباعث وثنائي المجمع تحسبان بالعلاقتين:
يرتبط تيارا الإشباع الخاصين بكل وصلة مع بعضهما بالعلاقة:
- حيث و هما عاملا ألفا الأمامي والعكسي على الترتيب.
من أجل نوعي الترانزستور، تكون قيمة منبع التيار في وصلة الباعث والقاعدة هي: وفي وصلة المجمع والقاعدة هي ، وبالتالي تكون قيمة تيارا الباعث والمُجمّع:
ثم يُحسب تيار القاعدة بحسب قانون كيرشوف الأول كفرق بين تياري الباعث والمُجمّع:(12)
هناك أشكال أخرى للنموذج نفسه تعتمد على نفس المبدأ يتم الحصول عليها من خلال التلاعب بشكل المعادلات الرياضيّة.
نموذج غوميل بون
بناء على نموذج إيبرس مول، اقترح هيرمان غوميل و إتش سي بون في عام 1970 نموذجاً جديداً لمحاكاة عمل الترانزستور عند تضخيم الإشارات الكبيرة.، في هذه الحالة، يصبح تردد الإشارات ذات قيمة كبيرة، ولابد من إدخال الأثر السعوي في النموذج الذي سمي نموذج غوميل بون .
يتصف هذا النموذج بالتعقيد، وهو يحتوي على مصفوفة مكونة من أربع ثنائيات وأخرى مكوّنة من أربع مكثفات بالإضافة لثلاث مقاومات تُمثّل مقاومة كل نهاية في الترانزستور. بالمُجمل، يحتوي على الترانزستور على 41 مُحدِداً أو معامِلاً تُستعمل لوصف سلوكه وتفاعله مع الإشارات الكبيرة. بسبب ذلك، يمكن أن وصف ظواهر فيزيائية لم تكن مشمولة في نموذج إيبرس مول الأساسي مثل أثر إيرلي وأثر ساه-نويس-شوكلي وأثر ويبستر وأثر كيرك.
