实际二极管行为建模


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在高频下,这可以在带有电阻和二极管的简单电路中绘制输入电压和电流。

Mathematica图形

我看到的行为是,二极管保持正向偏置的时间比理想二极管更长,但是一旦恢复正常,也许会在很短的时间内以指数形式返回,而没有任何相移。

我一直在尝试使用理想的二极管和其他组件(电容器,电阻,电感器)对宏二极管的特定行为进行建模(宏),但到目前为止,失败非常惨重

简短的问题是,我可以在理想二极管的黑盒中添加什么使其表现出这种功能?

如果您想出点什么,我将不胜感激,因为您知道如何思考,因为学习是此问题的唯一目的。

非常感谢


看看理想二极管的Shockley方程,以及它的各种附加形式。Wiki 二极管页面是一个不错的起点,然后紧接着“ 二极管建模
Oli Glaser,

我不明白 您显示给我们的轨迹来自模拟器,对吗?因此,根据定义,您已经具有二极管行为的模型。我认为,通过研究该模型,您将比建立自己的临时模型学到更多。
Dave Tweed 2012年

一方面,@ DaveTweed我对真正的二极管建模很感兴趣。另一方面,这是我问时要重点关注的手,我以此为练习:如果我有理想的二极管(也许甚至是0阶模型),并且想产生这样的响应怎么办?通过添加电容器和基本元件,对于给定的一组给定的值和频率,将其作为图像中的一个?尝试后我自己做不到。我试图使自己熟悉二极管电路和内存组件(电感器,电容器),所以我想知道人们如何看待这些东西
Rojo 2012年

Answers:


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您看到的现象称为反向恢复时间。向上看,您会发现这是由于当电压反向时结中的载流子仍然在那里。直到这些载流子被“用完”,二极管才会继续导通。

建模就是要知道哪些特征真正重要,而忽略其余特征。如果您不这样做,那将是现实而不是模型,但实施起来也将太复杂。

初次逼近时,只需假设二极管将在固定的时间内反向导通即可。与此相关的应用所需要的二极管将具有数据表中列出的最大反向恢复时间。如果模型的目的是要确保您的电路仍能正常工作,那么这是一个很好的模型,因为它代表了最坏的情况。

更精确的模型会考虑电压反转之前的电流,并查看向后泄漏的总电荷。如果您想得到如此详细的信息,那么您需要在半导体物理学课本中查找所有这些奇特的方程式。


谢谢+1。我将搜索反向恢复时间。除了实际的二极管建模问题之外,假设我“拥有”一个理想的二极管,并且希望通过几个电容器和电感器获得如图所示的响应,那么您看到一种简单的方法吗?
罗霍(Rojo)2012年

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@Rojo:您显然是在问如何从理想二极管和其他部件中模拟真实二极管?这是没有意义的,因为您实际上只能拥有真正的二极管。我想不出在二极管周围增加延长反向恢复时间的简单电路。使用慢速二极管,例如1N4004。这些速度足够慢,基本上只能在50或60 Hz电源电路中使用。与此相比,反向恢复要快得多的1N4148信号二极管。此外,由于肖特基二极管是另一种结,存储容量较小,因此具有固有的快速恢复能力。
Olin Lathrop'9

@Olin Lathrop:我认为这对我来说很有意义。他正在使用一些实现理想二极管的仿真软件。他想向该二极管添加真实二极管的非理想特性,例如电容,恢复时间等。他的问题是,这可能吗?是否有某种无源理想元件的组合和配置,这些总成会构成一个现实的非理想二极管?我的猜测不是。
BeB00
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