Расчет вах

При расчете ВАХ следует воспользоваться соотношением I(U):

, (1)

где I₀ – ток насыщения, R_б – сопротивление базы, T – температура (в Кельвинах!), k – постоянная Больцмана.

Т.к. эта формула и слева, и справа содержит переменное значение тока I – то целесообразно перевернуть ее, выведя зависимость U(I):

(2)

Значения тока насыщения и сопротивления базы можно получить напрямую из свойств диода. В окне, появляющемся после двойного клика по диоду, требуется нажать Edit для доступа к свойствам выбранного из библиотеки диода:

Ток насыщения I₀ в свойствах диода приведен для температуры 300 К ! (т.е. 27 градусов по Цельсию). Для температуры 50С необходимо посчитать I₀(T).

С учетом того, что (1) представляет выражение для идеализированной ВАХ, в каждой модели введен коэффициент идеальности n (Emission coefficient N в свойствах диода), позволяющий получить наилучшее согласование моделируемой и реальной ВАХ с учетом конструктивно-технологических особенностей диода данного типа.

Поэтому необходимо учесть этот коэффициент и считать ВАХ по формуле:

Полученные в результате расчета графики I(U) для 27 и 50 С нанесите на соответствующие графики, полученные в результате моделирования.

3.2. Задание:

Построить на одном графике обратные ветви ВАХ диода заданного типа при двух различных температурах, полученные путем моделирования. На этом же графике нанести ВАХ, полученные в результате аналитического расчета при тех же условиях.

Дополнительные условия: Диапазон изменения обратного напряжения 0 – 1 В; значения температуры равны 27⁰С и 50⁰С.

Для получения обратной ветви ВАХ достаточно поменять полярность источника напряжения:

И повторить всё, что проделали в прошлом пункте, но с учетом новых дополнительных условий пункта 3.2.

Расчет ВАХ производить по формулам п.3.1. Нанести полученные расчетные графики на смоделированные (расчетный для 27С на смоделированный для 27С, расчетный для 50С на смоделированный для 50С).

3.3 Задание:

Построить на различных графиках полученные при моделировании зависимости прямого и обратного токов диодов от температуры. На этих же графиках нанести зависимости, полученные в результате аналитических расчетов.

Дополнительные условия:

Диапазон изменения температур 0 – 50⁰С. При снятии зависимости прямого тока от температуры прямое напряжение должно быть подобрано таким образом, чтобы прямой ток при температуре 27⁰С составлял 1 мА. При снятии зависимости обратного тока от температуры обратное напряжение должно быть равно 1 В.

В данном пункте необходимо провести действие, подобное DC Sweep. Необходимо также как и в прошлых пунктах строить зависимость тока через диод, но не от напряжения источника тока, а от температуры окружающей среды. Для этого выберите в меню Analysis пункт Temperature Sweep.

В открывшемся окне – необходимо установить начальное и конечное значения температуры (в нашем случае от 0 до 50С), тип изменения Linear (линейный), шаг изменения температуры 1С, и выходной узел - №5.