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Editor de domínio de frequência

1. Visão geral

O plugin de frequência permite simular a resposta do dispositivo no domínio da frequência. Usando esta ferramenta, pode-se realizar espectroscopia de impedância, bem como medições excitadas opticamente, como Espectroscopia Foto Modulada em Intensidade (IMPS), Espectroscopia de Tensão Modulada em Intensidade (IMVS). O editor de domínio permite configurar simulações no domínio da frequência. Isso é mostrado abaixo nas Figuras [fig:fx_domain_mesh] e [fig:fx_domain_circuit]. No lado esquerdo está o editor de malha do domínio de frequência; ele é usado para definir quais frequências serão simuladas. A Figura [fig:fx_domain_circuit] mostra a aba circuit da janela de domínio de frequência, que define a configuração elétrica da simulação. Pode-se simular um diodo ideal (este é o tipo mais rápido de simulação a ser realizado), um diodo com componentes parasitas ou um diodo em circuito aberto. Um diodo ideal seria usado para simulações IMPS, enquanto o modelo de circuito aberto seria usado para simulações IMVS. Escolha o circuito dependendo das condições que você deseja simular. Se você quiser exemplos de simulação no domínio da frequência, procure na janela de nova simulação em Células solares orgânicas; alguns dos dispositivos PM6:Y6 já têm exemplos de simulações de domínio de frequência configurados.

Janela de experimento no domínio da frequência mostrando a aba Frequency mesh com um eixo de frequência logarítmico, barra de marcadores colorida e uma tabela listando Frequency start, Frequency stop, Max points e Multiply.
Editor de domínio de frequência — aba Frequency mesh. Defina a malha (início/fim, densidade, multiplicador) para medições IMPS/IMVS/IS.
Janela de experimento no domínio da frequência na aba Circuit mostrando um circuito simples com um diodo e uma fonte; Load type definido como ideal_diode_ideal_load.
Editor de domínio de frequência — aba Circuit. Selecione o modelo de carga (por exemplo, ideal_diode_ideal_load) e visualize o circuito equivalente.

2. Sinal grande ou sinal pequeno

Existem duas maneiras de simular simulações no domínio da frequência em um modelo de dispositivo, uma abordagem de sinal grande ou uma abordagem de sinal pequeno. A abordagem de sinal pequeno assume que o problema que estamos analisando varia linearmente em torno de um ponto DC, o que pode ou não ser verdade dependendo das condições que se está analisando. Este método é, no entanto, computacionalmente rápido. A segunda abordagem é usar uma abordagem de sinal grande e, em vez de simular a variação linear em torno de um ponto definido, simula-se completamente a resposta do dispositivo no domínio do tempo para cada comprimento de onda de interesse. Este método lida melhor com sistemas não lineares e não é necessário se preocupar se se está no regime de sinal grande ou pequeno, mas é mais lento. O OghmaNano usa a abordagem de sinal grande.

3. Entradas

Na Figura 4.9 pode ser vista a aba Configure da janela de domínio de frequência. Isso decide exatamente como a simulação será realizada. Estes itens são descritos abaixo na tabela 4.2

Arquivos produzidos pela simulação no domínio do tempo
Nome do arquivo Descrição
Ciclos a simular O número de períodos completos de qualquer frequência dada que são simulados.
Excitar com Como o dispositivo é excitado, opticamente ou eletricamente.
Pontos de malha do domínio FX O número de passos de tempo usados para simular cada ciclo.
Resistor de carga Resistor de carga externo, normalmente definido como zero.
Medir O que é medido, corrente ou tensão.
Profundidade de modulação Quão profundamente a tensão/corrente DC é modulada.
Verboseness de saída para disco Quanto dado é gravado no disco (descrito em outras seções).
Verboseness de saída para tela Quanto dado é mostrado na tela (descrito em outras seções).
Períodos para ajuste O número de ciclos do domínio da frequência ajustados para extrair o ângulo de fase.
Tipo de simulação Deixe isto como Sinal grande.
\(V_{external}\) A tensão externa aplicada à célula.
Janela de experimento no domínio da frequência mostrando a aba Configure. As opções incluem tensão de polarização externa, tipo de simulação, resistor de carga, número de pontos da malha, ciclos a simular, tipo de excitação, tipo de medição, profundidade de modulação, opções de ajuste e controles de verboseness de saída.
Editor de domínio de frequência — aba Configure. Use este painel para definir polarização, resistência de carga, tamanho da malha, tipo de excitação e medição, profundidade de modulação e verboseness de saída para a simulação.

4. Saídas

Arquivos produzidos pela simulação no domínio do tempo
Nome do arquivo Descrição Observações
fx_abs.csv fx vs. \(\lvert i(fx) \rvert\)
fx_C.csv fx vs. Capacitância
fx_imag.csv fx vs. Im(i(fx))
fx_phi.csv fx vs. \(\angle i(fx)\)
fx_R.csv fx vs. Resistência
fx_real.csv fx vs. Re(i(fx))
real_imag.csv Re(i(fx)) vs. Im(i(fx))