2.2 Получение вах диода при различной температуре в полулогарифмическом масштабе
Чтобы получить график в полулогарифмическом масштабе перейдем в настройку свойств Properties. Затем перейдем в раздел Properties → Scales and Formats появится диалоговое окно следующего вида (рисунок 2.4).
Рисунок 2.4 – Вкладка Scales and Formats в окне настроек Properties
На рисунке 2.4 выделены графы, которые необходимо исправить. В поле Y необходимо задать наибольшее и наименьшее значение тока диода (от 10 нА до 10 мА), значения вводятся в поля Range Low и Range High соответственно. Так же необходимо поставить галочку в поле Log.
В поле Х можно так же настроить Range Low и Range High, например, выбрать диапазон 0,3-0,9 В. В результате получим график, представленный на рисунке 2.5.
Те же варианты настроек можно задать в параметрах анализа F9 (рисунок 2.5).
В результате должен получиться график представленный на рисунке 2.6.
Рисунок 2.5 – Настройки для задания полулогарифмического масштаба отображения графиков
Рисунок 2.6 – ВАХ диода при разной температуре (в полулогарифмическом масштабе)
2.3 Определение ткн диода при различной температуре
Настройки можно изменять в зависимость от вида кривых так, чтобы их форма была лучше видна на графике. Для получения новых меток ветвей нужно воспользоваться пунктом меню Scale → Label Branches и установить метки на уровне X: 600m.
Находим температурный коэффициент напряжения (ТКН) диода при прямом токе 1 мА, это отношение диапазона изменений напряжения к диапазону изменения температур:
ТКН = ΔUпр / Δ t
В рассматриваемом случае (рисунок 2.6) мы можем определить ΔUпр для температур -50º, 0º и 100º C.
Для этого рассмотрим кривые ВАХ для 100°C и 0°C. С помощью инструментов Next Simulation Data Point (выбираем нужную ветвь) и Go To Y (вводим «1m», чтобы найти точки соответствующие 1 мА на выбранной кривой). В результате получим значение напряжения при токе 1мА (рисунок 2.7). Обратите внимание, что под графиком также отображаются координаты выбранных точек, а также значения их разностей.
Чтобы надписи были более разборчивыми (как на рисунке 2.7) необходимо перейти в раздел настроек подписей дважды щелкнув на надписи левой кнопкой мыши. Появится меню настроек текста (рисунок 2.8).
Рисунок 2.7 – Зависимость напряжения диода от тока и температуры при прямом включении диода с координатами пересечения кривых с прямой Y=1мА для 100°C и 0°C
Рисунок 2.8 – Меню настроек параметров текста подписи
Далее необходимо перейти в настройку текста нажав кнопку Font внизу окна, тогда появится следующее окно, где можно выбрать размер, стиль и шрифт текста (рисунок 2.9).
Рисунок 2.9 – Меню параметров настройки текста
Повторим операции для рассмотрения кривых ВАХ для 0°C и -50°C. Результат представлен на рисунке 2.10.
Рисунок 2.10 – Зависимость напряжения диода от тока и температуры при прямом включении диода с координатами пересечения кривых с прямой Y = 1мА для 0°C и -50°C
Находим температурный коэффициент напряжения (ТКН) для рассмотренных температур (рисунки 2.6, 2.7 и 2.10):
1) ТКН = (U100ºC – U0ºC) / (100ºC – 0ºC) = (725,8 – 551,4) / 100 = –1,744 мВ/°C.
2) ТКН = (U0ºC – U-50ºC) / (0ºC – -50ºC) = (809,6 – 725,8) / 50 = –1,676 мВ/°C.