Optocoupler
Поведенческая модель оптрона как LED, датчик тока и управляемый текущий источник
Описание
Этот блок представляет оптрон с помощью модели, которая состоит из следующих компонентов:
Электрические токи выходной стороны от коллекторного перехода до эмиттерного перехода. Это имеет значение CTR · Id, где CTR является значением параметров Current transfer ratio и Id, является текущим диодом.
Используйте блок Optocoupler, чтобы соединить интерфейсом с двумя электрическими схемами, не устанавливая прямую электрическую связь. Общая причина того, чтобы сделать это состоит в том, что эти две схемы работают на совсем других уровнях напряжения.
Примечание
Каждая электрическая схема должна иметь свой собственный блок Electrical Reference.
Если выходная схема является фототранзистором, типичные значения для параметра Current transfer ratio 0.1 к 0,5. Если выходной каскад состоит из Пары Дарлингтона, значение параметров может быть намного выше, чем это. Значение Current transfer ratio также меняется в зависимости от текущего светодиода, но этот эффект не моделируется блоком Photodiode.
Некоторые производители обеспечивают максимальную скорость передачи данных для оптронов. На практике максимальная скорость передачи данных зависит от следующих факторов:
Блок Optocoupler только позволяет вам задать емкость на светодиоде. Можно использовать параметр Junction capacitance, чтобы добавить собственную емкость через коллектор и эмиттерные связи.
Блок Optocoupler позволяет вам температурная зависимость модели базового диода. Для получения дополнительной информации смотрите страницу с описанием Diode.
Тепловой порт
Блок имеет дополнительный тепловой порт, скрытый по умолчанию. Чтобы осушить тепловой порт, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, и затем из контекстного меню выбирают > > . Это действие отображает тепловой порт H на значке блока и отсоединяет параметры Thermal Port.
Используйте тепловой порт, чтобы симулировать эффекты выработанного тепла и температуры устройства. Для получения дополнительной информации об использовании тепловых портов и на параметрах Thermal Port, смотрите Термальные эффекты Симуляции в Полупроводниках.
Допущения и ограничения
Выходная сторона моделируется как управляемый текущий источник. По сути, это только правильно аппроксимирует биполярный транзистор, действующий в его нормальной активной области. Чтобы создать более подробную модель, соедините Optocoupler выход непосредственно к основе блока NPN Bipolar Transistor и установите параметры, чтобы обеспечить правильную общую стоимость для текущего отношения передачи. Если необходимо соединить оптроны последовательно, используйте этот подход, чтобы избежать недопустимой топологии двух текущих источников последовательно.
Температурная зависимость прямого текущего отношения передачи не моделируется. Обычно температурная зависимость этого параметра очень меньше зависимости оптического диода характеристика I-V.
Вы, возможно, должны использовать ненулевые омические значения сопротивления и емкости перехода, чтобы предотвратить числовые проблемы симуляции, но симуляция может запуститься быстрее с этими обнуленными значениями.
Порты
Сохранение
развернуть все
+ — Положительный терминал
электрический
Электрический порт сохранения сопоставил с диодом положительный терминал
- — Отрицательный терминал
электрический
Электрический порт сохранения сопоставил с диодом отрицательный терминал
C — Транзисторный терминал коллектора
электрический
Электрический порт сохранения сопоставлен с транзисторным терминалом коллектора
E — Транзисторный терминал эмиттера
электрический
Электрический порт сохранения сопоставлен с транзисторным терминалом эмиттера
Параметры
развернуть все
Основной
Current transfer ratio — Текущее отношение передачи
0.2
Выход текущее течение из транзисторного коллектора к эмиттерным переходам равен продукту текущего отношения передачи и текущего течения в светодиоде.
Diode parameterization — Model parameterization
Use I-V curve data points (значение по умолчанию) | Use parameters IS and N
Выберите один из следующих методов для параметризации модели:
Currents [I1 I2] — Вектор текущих значений в двух точках
[.001, .015] A (значение по умолчанию)
Вектор текущих значений в двух точках на диоде кривая I-V, что использование блока, чтобы вычислить IS и N.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Use I-V curve data points для параметра Diode parameterization.
Voltages [V1 V2] — Вектор значений напряжения в двух точках
[.9, 1.05] V (значение по умолчанию)
Вектор значений напряжения в двух точках на диоде кривая I-V, что использование блока, чтобы вычислить IS и N.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Use I-V curve data points для параметра Diode parameterization.
Ohmic resistance, RS — Омическое сопротивление
0.1 Ohm (значение по умолчанию)
Серийное диодное сопротивление связи.
Saturation current, IS — Текущее насыщение
1e-10
A (значение по умолчанию)
Величина тока, к которому идеальное диодное уравнение приближается асимптотически для очень больших уровней обратного смещения.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Use parameters IS and N для параметра Diode parameterization.
Measurement temperature — Температура измерения
25 °C (значение по умолчанию)
Температура, при которой были измерены IS или кривая I-V. Значением по умолчанию является 25 °C.
Emission coefficient, N — Диодный коэффициент эмиссии
2
Диодный коэффициент эмиссии или фактор идеальности.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Use parameters IS and N для параметра Diode parameterization.
Емкость перехода
Junction capacitance — Моделирование диодной емкости перехода
Fixed or zero junction capacitance (значение по умолчанию) | Use C-V curve data points | Use parameters CJ0, VJ, M & FC
Выберите одну из следующих опций для моделирования диодной емкости перехода:
Fixed or zero junction capacitance — Смоделируйте емкость перехода как фиксированное значение.
Use C-V curve data points — Задайте результаты измерений в трех точках на диоде кривая C-V.
Use parameters CJ0, VJ, M & FC — Задайте емкость перехода нулевого смещения, потенциал соединения, градуируя коэффициент и коэффициент емкости истощения прямого смещения.
Junction capacitance — Диодная емкость перехода
5 pF (значение по умолчанию)
Фиксированное значение емкости перехода.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Fixed or zero junction capacitance для параметра Junction capacitance.
Zero-bias junction capacitance, CJ0 — Емкость перехода нулевого смещения
5 pF (значение по умолчанию)
Значение емкости помещается параллельно с экспоненциальным диодным термином.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Use parameters CJ0, VJ, M & FC для параметра Junction capacitance.
Junction potential, VJ — Потенциал соединения
1 V (значение по умолчанию)
Потенциал соединения.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Use parameters CJ0, VJ, M & FC для параметра Junction capacitance.
Grading coefficient, M — Классификация коэффициента
0.5
Коэффициент, который определяет количество классификации соединения.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Use parameters CJ0, VJ, M & FC для параметра Junction capacitance.
Reverse bias voltages [VR1 VR2 VR3] — Вектор напряжений обратного смещения
[.1, 10, 100] V (значение по умолчанию)
Вектор значений напряжения обратного смещения в трех точках на диоде кривая C-V, что использование блока, чтобы вычислить CJ0, VJ и M.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Use C-V curve data points для параметра Junction capacitance.
Corresponding capacitances [C1 C2 C3] — Вектор соответствующих емкостей
[3.5, 1, .4] pF (значение по умолчанию)
Вектор значений емкости в трех точках на диоде кривая C-V, что использование блока, чтобы вычислить CJ0, VJ и M.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Use C-V curve data points для параметра Junction capacitance.
Capacitance coefficient, FC — Подходящий коэффициент емкости
0.5
Подходящий коэффициент, который определяет количество уменьшения емкости истощения с приложенным напряжением.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Use C-V curve data points или Use parameters CJ0, VJ, M & FC для параметра Junction capacitance.
Температурная зависимость
Parameterization — Температурная параметризация зависимости
None — Simulate at parameter measurement temperature (значение по умолчанию) | Use an I-V data point at second measurement temperature T2 | Specify saturation current at second measurement temperature T2 | Specify the energy gap EG
Выберите один из следующих методов для температурной параметризации зависимости:
None — Simulate at parameter measurement temperature — Температурная зависимость не моделируется, или модель симулирована в T m1 температуры измерения (как задано параметром Measurement temperature на вкладке Main). Это - метод по умолчанию.
Use an I-V data point at second measurement temperature T2 — Если вы выбираете эту опцию, вы задаете второй T m2 температуры измерения, и текущие значения и значения напряжения при этой температуре. Модель использует эти значения, наряду со значениями параметров в первом T m1 температуры измерения, чтобы вычислить значение энергетического кризиса.
Specify saturation current at second measurement temperature T2 — Если вы выбираете эту опцию, вы задаете второй T m2 температуры измерения и текущее значение насыщения при этой температуре. Модель использует эти значения, наряду со значениями параметров в первом T m1 температуры измерения, чтобы вычислить значение энергетического кризиса.
Specify the energy gap EG — Задайте значение энергетического кризиса непосредственно.
Current I1 at second measurement temperature — Текущий I1 при второй температуре измерения
0.029 A (значение по умолчанию)
Задайте диод текущее значение I1, когда напряжением будет V1 при второй температуре измерения.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Use an I-V data point at second measurement temperature T2 для параметра Parameterization.
Voltage V1 at second measurement temperature — Напряжение V1 при второй температуре измерения
1.05 V (значение по умолчанию)
Задайте диодное напряжение значение V1, когда током будет I1 при второй температуре измерения.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Use an I-V data point at second measurement temperature T2 для параметра Parameterization.
Saturation current, IS, at second measurement temperature — Текущее насыщение, IS, при второй температуре измерения
1.8e-8
A (значение по умолчанию)
Задайте насыщение текущее значение IS при второй температуре измерения.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify saturation current at second measurement temperature T2 для параметра Parameterization.
Second measurement temperature — Вторая температура измерения
125 °C (значение по умолчанию)
Задайте значение для второй температуры измерения.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Use an I-V data point at second measurement temperature T2 или Specify saturation current at second measurement temperature T2 для параметра Parameterization.
Energy gap parameterization — Параметризация энергетического кризиса
Use nominal value for silicon (EG=1.11eV) (значение по умолчанию) | Use nominal value for 4H-SiC silicon carbide (EG=3.23eV) | Use nominal value for 6H-SiC silicon carbide (EG=3.00eV) | Use nominal value for germanium (EG=0.67eV) | Use nominal value for gallium arsenide (EG=1.43eV) | Use nominal value for selenium (EG=1.74eV) | Use nominal value for Schottky barrier diodes (EG=0.69eV) | Specify a custom value
Выберите значение для энергетического кризиса из списка предопределенных опций или задайте пользовательское значение:
Use nominal value for silicon (EG=1.11eV) Это значение по умолчанию.
Use nominal value for 4H-SiC silicon carbide (EG=3.23eV)
Use nominal value for 6H-SiC silicon carbide (EG=3.00eV)
Use nominal value for germanium (EG=0.67eV)
Use nominal value for gallium arsenide (EG=1.43eV)
Use nominal value for selenium (EG=1.74eV)
Use nominal value for Schottky barrier diodes (EG=0.69eV)
Specify a custom value — Если вы выбираете эту опцию, параметр Energy gap, EG, кажется, в диалоговом окне, позволяет вам задать пользовательское значение для EG.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify the energy gap EG для параметра Parameterization.
Energy gap, EG — Энергетический кризис
1.11 eV (значение по умолчанию)
Задайте пользовательское значение для энергетического кризиса, EG.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify a custom value для параметра Energy gap parameterization.
Saturation current temperature exponent parameterization — Насыщение текущая температурная параметризация экспоненты
Use nominal value for pn-junction diode (XTI=3) (значение по умолчанию) | Use nominal value for Schottky barrier diode (XTI=2) | Specify a custom value
Выберите одну из следующих опций, чтобы задать насыщение текущее температурное значение экспоненты:
Use nominal value for pn-junction diode (XTI=3) Это значение по умолчанию.
Use nominal value for Schottky barrier diode (XTI=2)
Specify a custom value — Если вы выбираете эту опцию, параметр Saturation current temperature exponent, XTI, кажется, в диалоговом окне, позволяет вам задать пользовательское значение для XTI.
Saturation current temperature exponent, XTI — Насыщение текущая температурная экспонента
3
Задайте пользовательское значение для насыщения текущая температурная экспонента, XTI.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify a custom value для параметра Saturation current temperature exponent parameterization.
Device simulation temperature — Температура симуляции устройства
25 °C (значение по умолчанию)
Задайте значение для температурного T s, в котором должно быть симулировано устройство.
Ссылки
[1] Г. Массобрио и П. Антоньетти. Полупроводниковое моделирование устройства с SPICE. 2-й выпуск, McGraw-Hill, 1993.
[2] Х. Ахмед и П.Дж. Спридбери. Аналоговая и цифровая электроника для инженеров. 2-й Выпуск, издательство Кембриджского университета, 1984.
Расширенные возможности
Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.
Введенный в R2008a
