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주파수 영역 편집기

1. 개요

주파수 플러그인은 소자의 주파수 영역 응답을 시뮬레이션할 수 있게 합니다. 이 도구를 사용하면 임피던스 분광법뿐 아니라 Intensity Modulated Photo Spectroscopy (IMPS), Intensity Modulated Voltage Spectroscopy (IMVS)와 같은 광 여기 측정도 수행할 수 있습니다. 이 영역 편집기를 사용하면 주파수 영역 시뮬레이션을 구성할 수 있습니다. 이는 아래의 그림 [fig:fx_domain_mesh][fig:fx_domain_circuit]에 표시되어 있습니다. 왼쪽에는 주파수 영역 메쉬 편집기가 있으며, 이는 어떤 주파수를 시뮬레이션할지 정의하는 데 사용됩니다. 그림 [fig:fx_domain_circuit]는 주파수 영역 창의 회로 탭을 보여주며, 이는 시뮬레이션의 전기적 구성을 설정합니다. 이상적인 다이오드(가장 빠른 유형의 시뮬레이션)를 시뮬레이션할 수도 있고, 기생 성분이 포함된 다이오드나 개방회로 다이오드를 시뮬레이션할 수도 있습니다. 이상적인 다이오드는 IMPS 시뮬레이션에 사용되며, 개방회로 모델은 IMVS 시뮬레이션에 사용됩니다. 시뮬레이션하고자 하는 조건에 따라 회로를 선택하십시오. 주파수 영역 시뮬레이션 예제가 필요하면 새 시뮬레이션 창의 Organic Solar cells 아래를 살펴보십시오. 일부 PM6:Y6 소자에는 이미 설정된 주파수 영역 시뮬레이션 예제가 있습니다.

로그 주파수 축, 색상 마커 바, 그리고 Frequency start, Frequency stop, Max points, Multiply를 나열한 표가 표시된 Frequency mesh 탭의 주파수 영역 실험 창.
주파수 영역 편집기 — Frequency mesh 탭. IMPS/IMVS/IS 측정을 위한 메쉬(시작/종료, 밀도, multiplier)를 정의합니다.
다이오드와 소스가 있는 단순 회로를 보여주는 Circuit 탭의 주파수 영역 실험 창; Load type은 ideal_diode_ideal_load로 설정됨.
주파수 영역 편집기 — Circuit 탭. 부하 모델(예: ideal_diode_ideal_load)을 선택하고 등가 회로를 확인합니다.

2. 대신호 또는 소신호

소자 모델에서 주파수 영역 시뮬레이션을 수행하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 대신호 접근법과 소신호 접근법입니다. 소신호 접근법은 우리가 보고 있는 문제가 DC 동작점 주변에서 선형적으로 변한다고 가정하는데, 이는 보고자 하는 조건에 따라 참일 수도 있고 아닐 수도 있습니다. 하지만 이 방법은 계산 속도가 빠릅니다. 두 번째 접근법은 대신호 접근법을 사용하는 것으로, 설정된 점 주변의 선형 변화를 시뮬레이션하는 대신 관심 있는 각 파장에 대해 소자의 시간 영역 응답 전체를 시뮬레이션합니다. 이 방법은 비선형 시스템을 더 잘 다룰 수 있으며, 대신호 또는 소신호 영역인지 걱정할 필요가 없지만 더 느립니다. OghmaNano는 대신호 접근법을 사용합니다.

3. 입력

그림 4.9에서 주파수 영역 창의 Configure 탭을 볼 수 있습니다. 이는 시뮬레이션이 정확히 어떻게 수행될지를 결정합니다. 아래 표 4.2에 설명되어 있습니다.

시간 영역 시뮬레이션에서 생성되는 파일
파일 이름 설명
Cycles to simulate 주어진 주파수의 완전한 주기 중 시뮬레이션되는 개수입니다.
Excite with 소자가 광학적으로 또는 전기적으로 여기되는 방식입니다.
FX domain mesh points 각 주기를 시뮬레이션하는 데 사용되는 시간 단계 수입니다.
Load resistor 외부 부하 저항이며, 일반적으로 0으로 설정됩니다.
Measure 측정되는 물리량으로, 전류 또는 전압입니다.
Modulation depth DC 전압/전류가 얼마나 깊게 변조되는지입니다.
Output verbosity to disk 디스크에 기록되는 데이터의 양입니다(다른 절에서 설명).
Output verbosity to screen 화면에 표시되는 데이터의 양입니다(다른 절에서 설명).
Periods to fit 위상각을 추출하기 위해 피팅되는 주파수 영역 주기의 수입니다.
Simulation type Large signal로 그대로 두십시오.
\(V_{external}\) 셀에 인가되는 외부 전압입니다.
외부 바이어스 전압, 시뮬레이션 유형, 부하 저항, 메쉬 포인트 수, 시뮬레이션할 주기 수, 여기 유형, 측정 유형, 변조 깊이, 피팅 옵션, 출력 상세도 제어가 포함된 Configure 탭의 주파수 영역 실험 창.
주파수 영역 편집기 — Configure 탭. 이 패널을 사용하여 시뮬레이션의 바이어스, 부하 저항, 메쉬 크기, 여기 및 측정 유형, 변조 깊이, 출력 상세도를 설정합니다.

4. 출력

시간 영역 시뮬레이션에서 생성되는 파일
파일 이름 설명 비고
fx_abs.csv fx 대 \(\lvert i(fx) \rvert\)
fx_C.csv fx 대 커패시턴스
fx_imag.csv fx 대 Im(i(fx))
fx_phi.csv fx 대 \(\angle i(fx)\)
fx_R.csv fx 대 저항
fx_real.csv fx 대 Re(i(fx))
real_imag.csv Re(i(fx)) 대 Im(i(fx))