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从数据表中参数化分段线性二极管模型

三角波发生器模型示例,也在构建并模拟一个简单的电路,包含两个齐纳二极管,调节运放放大器电路的最大输出电压。这些二极管中的每一个都是用Simscape™电气™二极管块,参数化使用分段线性选择。这种简单的模型足以检验电路的正确运行,所需的参数也比传统的模型少指数二极管块的选项。但是,在指定参数时,需要考虑电路中使用的偏置条件。这个例子解释了如何做到这一点。

飞利浦半导体BZX384-B4V3的数据表提供了以下数据:

工作电压VZ(V)在中兴通讯= 5 mA 4.3
二极管电容,Cd(pF) 450
逆电流,IR(μA) VR= 1v 3.
正向电压,VF(V)在F= 5 mA 0.7

在数据表中,VF适用于更高的正向电流。在5mA时0.7V的值是从数据表电流-电压曲线中提取出来的,选择它是因为它与引用4.3V工作电压时使用的齐纳电流匹配。

为了匹配数据表值,本例设置分段线性二极管块参数如下:

  • 正向电压.保持默认值0.6V。这是大多数二极管的典型值,确切的值并不重要。然而,重要的是,在计算时要考虑值集导通电阻参数。

  • 导通电阻.这是使用数据表信息设置的,当电流为5mA时正向电压为0.7V。电压被降低由导通电阻参数为0.7V减去正向电压参数,即0.1V。因此,导通电阻为0.1V / 5mA = 20 Ω。

  • 了电导.这是使用反向电流的数据表信息设置的。当反向电压为1V时,反向电流为3μA。因此,了电导应设置为3μA / 1V = 3e- 6s。

  • 反向击穿电压.该参数应设置为数据表工作电压参数,4.3V。

  • 齐纳阻力.这需要设置为一个合适的小数字。太小,电压-电流关系变得非常陡峭,模拟收敛可能不那么有效。太大,齐纳电压将不正确。为了使二极管块能够代表真实设备,在5mA(电路提供的反向偏置电流)时,模拟的反向电压应该接近4.3V。在5mA的齐纳电压上允许0.01 V的误差,齐纳电阻RZ将为0.01V / 5mA = 2 Ω。

  • 结电容.该参数设置为数据表二极管电容值450pf。