Параметризация кусочно-линейной модели диода из таблицы данных
Пример модели генератора треугольной волны, также описанный в модели генератора треугольной волны, содержит два диода зенера, которые регулируют максимальное выходное напряжение от схемы усилителя операционного усилителя. Каждый из этих диодов реализован с блоком Simscape™ Electrical™ Diode, параметризованным с помощью Piecewise Linear опция. Эта простая модель достаточна для проверки правильности операции схемы и требует меньше параметров, чем Exponential опция блока Diode. Однако при определении параметров необходимо учитывать условие смещения, которое будет использоваться в схеме. Этот пример объясняет, как это сделать.
Таблица данных Phillips Semiconductors для BZX384-B4V3 приводит следующие данные:
| Рабочее напряжение, VZ (V) при IZtest = 5 мА | 4.3 |
| Диодная емкость, Cd (pF) | 450 |
| Обратный ток, ИК (мкА) при VR = 1 В | 3 |
| Прямое напряжение, VF (V) при IF = 5 мА | 0.7 |
В таблице данных табличные значения для VF предназначены для более высоких прямых токов. Это значение 0.7V в 5mA извлекается из кривой ток-напряжение таблицы данных и выбирается так, как оно соответствует току зенера, используемому при цитировании рабочего напряжения 4.3V.
Чтобы соответствовать значениям таблицы данных, пример устанавливает кусочно-линейный диод параметров блоков следующим образом:
Forward voltage. Оставьте значение по умолчанию 0.6V. Это типовое значение для большинства диодов, и точное значение не критично. Однако важно, чтобы набор значений учитывался при вычислении параметра On resistance.
On resistance. Это устанавливается с помощью информации таблицы данных, что прямое напряжение 0.7V, когда ток 5mA. Напряжение, которое будет сброшено параметром On resistance, 0.7V минус параметр Forward voltage, то есть 0.1V. Отсюда On resistance 0.1V/ 5mA = 20 Ом.
Off conductance. Это устанавливается с помощью информации таблицы данных об обратном токе. Обратный ток 3μA для обратного напряжения 1V. Следовательно, Off conductance должно быть установлено на 3μA/ 1V = 3e-6 S.
Reverse breakdown voltage. Этот параметр должен быть установлен в параметр рабочего напряжения таблицы данных, 4.3V.
Zener resistance. Это должно быть установлено на подходящее небольшое число. Слишком мало, и отношение напряжение-ток становится очень крутым, и сходимость симуляции может быть не так эффективной. Слишком большое, и напряжение зенера будет неправильным. Чтобы блок Diode был показательным для реального устройства, моделируемое обратное напряжение должно быть близким к 4.3V при 5mA (ток обратного смещения, обеспечиваемый схемой). Допуская ошибку 0,01 В на напряжении зенера при 5mA, сопротивление зенера RZ будет 0.01V/ 5mA = 2 Ом.
Junction capacitance. Этот параметр устанавливается в значение емкости диода таблицы данных, 450 pF.
