【正文】 結(jié)果進(jìn)行比較。MATLAB和Mathematica、Maple并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。MATLAB可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、圖像處理、信號(hào)檢測(cè)、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。在新的版本中也加入了對(duì)C、FORTRAN、C++、JAVA的支持。（1）友好的工作平臺(tái)和編程環(huán)境MATLAB由一系列工具組成。包括MATLAB桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調(diào)試器、路徑搜索和用于用戶瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。而且新版本的MATLAB提供了完整的聯(lián)機(jī)查詢、幫助系統(tǒng)，極大的方便了用戶的使用。（2）簡(jiǎn)單易用的程序語言Matlab一個(gè)高級(jí)的矩陣/陣列語言，它包含控制語句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出和面向?qū)ο缶幊烫攸c(diǎn)。新版本的MATLAB語言是基于最為流行的C＋＋語言基礎(chǔ)上的，因此語法特征與C＋＋語言極為相似，而且更加簡(jiǎn)單，更加符合科技人員對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式的書寫格式。而且這種語言可移植性好、可拓展性極強(qiáng)，這也是MATLAB能夠深入到科學(xué)研究及工程計(jì)算各個(gè)領(lǐng)域的重要原因。其擁有600多個(gè)工程中要用到的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，可以方便的實(shí)現(xiàn)用戶所需的各種計(jì)算功能。在通常情況下，可以用它來代替底層編程語言，如C和C++。MATLAB的這些函數(shù)集包括從最簡(jiǎn)單最基本的函數(shù)到諸如矩陣，特征向量、快速傅立葉變換的復(fù)雜函數(shù)。（4）出色的圖形處理功能MATLAB自產(chǎn)生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和矩陣用圖形表現(xiàn)出來，并且可以對(duì)圖形進(jìn)行標(biāo)注和打印?？捎糜诳茖W(xué)計(jì)算和工程繪圖。同時(shí)對(duì)一些特殊的可視化要求，例如圖形對(duì)話等，MATLAB也有相應(yīng)的功能函數(shù)，保證了用戶不同層次的要求。（5）應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱MATLAB對(duì)許多專門的領(lǐng)域都開發(fā)了功能強(qiáng)大的模塊集和工具箱。目前，MATLAB已經(jīng)把工具箱延伸到了科學(xué)研究和工程應(yīng)用的諸多領(lǐng)域，諸如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫接口、概率統(tǒng)計(jì)、樣條擬合、優(yōu)化算法、偏微分方程求解、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、信號(hào)處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識(shí)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、LMI控制、魯棒控制、模型預(yù)測(cè)、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)快速原型及半物理仿真、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、定點(diǎn)仿真、DSP與通訊、電力系統(tǒng)仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有了自己的一席之地。允許用戶編寫可以和MATLAB進(jìn)行交互的C或C++語言程序。MATLAB的一個(gè)重要特色就是具有一套程序擴(kuò)展系統(tǒng)和一組稱之為工具箱的特殊應(yīng)用子程序。（7）應(yīng)用軟件開發(fā)（包括用戶界面）在開發(fā)環(huán)境中，使用戶更方便地控制多個(gè)文件和圖形窗口；在編程方面支持了函數(shù)嵌套，有條件中斷等；在圖形化方面，有了更強(qiáng)大的圖形標(biāo)注和處理功能，包括對(duì)性對(duì)起連接注釋等；在輸入輸出方面，可以直接向Excel和HDF5進(jìn)行連接。在該環(huán)境中，無需大量書寫程序，而只需要通過簡(jiǎn)單直觀的鼠標(biāo)操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。同時(shí)有大量的第三方軟件和硬件可應(yīng)用于或被要求應(yīng)用于Simulink。Simulink可以用連續(xù)采樣時(shí)間、離散采樣時(shí)間或兩種混合的采樣時(shí)間進(jìn)行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。對(duì)各種時(shí)變系統(tǒng)，包括通訊、控制、信號(hào)處理、視頻處理和圖像處理系統(tǒng)，Simulink提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫來對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真、執(zhí)行和測(cè)試。Simulink與MATLAB緊密集成，可以直接訪問MATLAB大量的工具來進(jìn)行算法研發(fā)、仿真的分析和可視化、批處理腳本的創(chuàng)建、建模環(huán)境的定制以及信號(hào)參數(shù)和測(cè)試數(shù)據(jù)的定義。MOS管處于哪種狀態(tài)由Ugs決定而三極管處于哪種狀態(tài)由Ib決定。因此，場(chǎng)效應(yīng)管可以工作在極高的頻率和較大的功率。增強(qiáng)型NMOS導(dǎo)通條件：UgUsUt Ut為開啟電壓 耗盡型NMOS導(dǎo)通條件：UgUsUp Up為夾斷電壓 Mosfet的結(jié)構(gòu)及工作原理在一塊摻雜濃度較低的P型硅襯底上，制作兩個(gè)高摻雜濃度的N+區(qū)，并用金屬鋁引出兩個(gè)電極，分別作漏極d和源極s。在襯底上也引出一個(gè)電極B，這就構(gòu)成了一個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOS管。它的柵極與其它電極間是絕緣的。代表符號(hào)中的箭頭方向表示由P(襯底)指向N(溝道)。（1）vGS對(duì)iD及溝道的控制作用 ① vGS=0 的情況從圖1(a)可以看出，增強(qiáng)型MOS管的漏極d和源極s之間有兩個(gè)背靠背的PN結(jié)。② vGS0 的情況若vGS＞0，則柵極和襯底之間的SiO2絕緣層中便產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)。這個(gè)電場(chǎng)能排斥空穴而吸引電子。吸引電子：將 P型襯底中的電子（少子）被吸引到襯底表面。vGS增加時(shí)，吸引到P襯底表面層的電子就增多，當(dāng)vGS達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，這些電子在柵極附近的P襯底表面便形成一個(gè)N型薄層，且與兩個(gè)N+區(qū)相連通，在漏——源極間形成N型導(dǎo)電溝道，其導(dǎo)電類型與P襯底相反，故又稱為反型層，如圖1(c)所示。開始形成溝道時(shí)的柵——源極電壓稱為開啟電壓，用VT表示。只有當(dāng)vGS≥VT時(shí)，才有溝道形成。溝道形成以后，在漏——源極間加上正向電壓vDS，就有漏極電流產(chǎn)生。漏極電流iD沿溝道產(chǎn)生的電壓降使溝道內(nèi)各點(diǎn)與柵極間的電壓不再相等，靠近源極一端的電壓最大，這里溝道最厚，而漏極一端電壓最小，其值為VGD=vGS－vDS，因而這里溝道最薄。但當(dāng)vDS較小（vDS不大，這時(shí)只要vGS一定，溝道電阻幾乎也是一定的，所以iD隨vDS近似呈線性變化。再繼續(xù)增大vDS，夾斷點(diǎn)將向源極方向移動(dòng)，如圖3(c)所示。第三章 DCDC變換器的工作原理 降壓斬波電路（Buck Chopper)工作原理（1）t=0時(shí)刻驅(qū)動(dòng)V導(dǎo)通，電源E向負(fù)載供電，負(fù)載電壓uo=E，負(fù)載電流io按指數(shù)曲線上升。通常串接較大電感L使負(fù)載電流連續(xù)且脈動(dòng)小。圖4 降壓電路原理圖圖5 降壓電路電流連續(xù)時(shí)的波形圖數(shù)量關(guān)系：負(fù)載電壓平均值：U0=tontE=onE=aEton+toffTa導(dǎo)通占空比ton——V在一個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間toff——V在一個(gè)周期內(nèi)的關(guān)斷時(shí)間T為斬波周期，T＝ton＋t0ff 負(fù)載電流平均值：I0= 升壓斬波電路（Boost Chopper）工作原理（1）假設(shè)L和C值很大。（3）V處于斷態(tài)時(shí)，電源E和電感L同時(shí)向電容C充電，并向負(fù)載提供能量。第四章 DCDC變換器的計(jì)算機(jī)仿真模型的建立 降壓變換器仿真設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)一降壓變換器，輸入電壓為200V，輸出電壓可調(diào)，負(fù)載電阻為20歐姆，開關(guān)器件選用MOSFET。根據(jù)降壓變換器的工作原理，建立降壓變換器的仿真模型：圖8 降壓變換器電路降壓變換器電路，假定開關(guān)器件Mosfet是理想元件，輸入電壓Ud是理想恒壓源。此時(shí)，iL增加，電感儲(chǔ)能增加；當(dāng)Mosfet關(guān)斷時(shí)，由于電感電流不能突變，故iL通過二極管VD續(xù)流，電感上的能量逐步消耗在負(fù)載上,iL降低，電感上儲(chǔ)能減小。二極管VD導(dǎo)通期間，其導(dǎo)通壓降可以近似為0。（2）Mosfet按默認(rèn)參數(shù)設(shè)置。（4）負(fù)載參數(shù)取R=20 Ω。（6）打開仿真參數(shù)窗口，選擇ode23tb算法，相對(duì)誤差設(shè)置為1e03，開始仿真時(shí)間設(shè)置為0，停止仿真時(shí)間設(shè)置為300s；（7）,控制脈沖占空比分別設(shè)為20％、40%、60%、80%。占空比40%時(shí)的輸出電流：電流連續(xù)時(shí)的輸出電流：波形分析：在Mosfet導(dǎo)通期間，L上的電流增加，電感儲(chǔ)能增加；在Mosfet關(guān)斷期間，由于電感電流不能突變，故iL即負(fù)載電流通過二極管VD續(xù)流，電感上的能量逐步消耗在負(fù)載上，iL降低，L上的儲(chǔ)能減小。二極管電流，在Mosfet關(guān)斷期間，由于電感電流不能突變故iL通過二極管續(xù)流，電感上的能量逐步消耗在負(fù)載上，故電流逐漸減小。根據(jù)升壓變換器的工作原理，建立升壓變換器的仿真模型：圖9 升壓變換電路 升壓變換器電路參數(shù)設(shè)計(jì)由Mosfet構(gòu)成升壓斬波電路（Boost Chopper）工作原理的建模和參數(shù)設(shè)置：（1）電壓源參數(shù)取U=6V。（3）二極管按默認(rèn)參數(shù)設(shè)置。（5）電感參數(shù)L=1H。（6）打開仿真參數(shù)窗口，選擇ode23tb算法，相對(duì)誤差設(shè)置為1e03，開始仿真時(shí)間設(shè)置為0，；（7）,控制脈沖占空比設(shè)為60%。在Mosfet關(guān)斷期間，因電感電流不能突變，電感通過VD向電容，負(fù)載供電。第五章 總結(jié)，使用直流斬波技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的功能，而且還可以達(dá)到改善網(wǎng)側(cè)諧波和提高功率因數(shù)的目的。，通過控制主電路的接通與斷開，將恒定的直流斬成斷續(xù)的方波，經(jīng)濾波后變?yōu)殡妷嚎烧{(diào)的直流輸出電壓。，避免了常規(guī)分析方法中繁瑣的繪圖和計(jì)算過程，得到了一種較為直觀、快捷分析斬波電路的新方法。，在仿真過程中可以靈活改變仿真參數(shù)，并且能直觀的觀察到仿真結(jié)果隨參數(shù)的變化情況，方便學(xué)習(xí)與研究。進(jìn)一步復(fù)習(xí)了直流斬波電路的基本類型，包括降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路等，理解了其工作