Моделювання реальної діодної поведінки

На високій частоті це відображає вхідну напругу та струм у простому ланцюзі з резистором та діодом.

Графіка математики

Поведінка, яку я бачу, полягає в тому, що діод залишається упередженим вперед довше, ніж ідеальний діод, але як тільки це відбувається, він повертається до звичайного, можливо, експоненціально за дуже низький час, без жодних зрушень фаз.

Я намагався (макро) моделювати саме таку поведінку реального діода, використовуючи ідеальний діод та інші компоненти (конденсатор, опір, індуктор), але поки що збито

Коротке запитання полягає в тому, що я можу додати до чорної скриньки ідеального діода, щоб він так поводився?

Я би вдячний, якщо ви щось придумаєте, щоб дізнатися, як ви думали над цим питанням, оскільки навчання є єдиною метою цього питання.

Дуже дякую

diodes

— Роджо
джерело

Погляньте на рівняння Шоклі для ідеального діода та різні доповнення до нього. Сторінка діодів Wiki - це гарне місце для початку, а потім слідкуйте за цим на сторінці діодного моделювання

— Oli Glaser

Я не розумію. Слід, який ви нам показуєте, походить від тренажера, правда? Отже, за визначенням у вас вже є модель поведінки діода. Я думаю, що ви дізнаєтесь набагато більше, вивчаючи цю модель, ніж будуючи власну спеціальну модель.

— Дейв Твід

@DaveTweed, з одного боку, мене цікавить справжнє діодне моделювання. З іншого боку, і це була рука, на яку я хотів зосередитись, коли запитав, я сприйняв це як вправу: що робити, якщо у мене був ідеальний діод (можливо, навіть модель 0 порядку), і я хотів генерувати відповідь таку як на зображенні, для деякого заданого набору значень і частот, додаючи конденсатори та основні компоненти? Я не міг зробити це сам після спроби. Я намагаюся комфортно ставитись до мікросхем з діодами І компонентами з пам'яттю (індуктори, конденсатори), тому я попросив подивитися, як люди думають про ці речі

— Rojo

Явище, яке ви бачите, називається зворотним часом відновлення . Подивіться, що вгору, і ви побачите, що це відбувається через те, що носії в місці з'єднання все ще знаходяться там, коли напруга повертається назад. Поки ці носії не будуть "використані", діод буде продовжувати проводити.

Моделювання - це розуміння того, які характеристики насправді мають значення, і ігнорування решти. Якщо ви цього не зробили, це було б реальністю замість моделі, але тоді це було б занадто складно реалізувати.

При першому наближенні просто припустимо, що діод буде вестись заднім числом протягом певного часу. Діоди, призначені для додатків, де це має значення, матимуть максимальний зворотний час відновлення, вказаний у таблиці. Якщо мета моделі полягає в тому, щоб переконатися, що ваша схема все ще працює, це хороша модель, оскільки вона представляє найгірші умови.

Більш точні моделі враховують струм безпосередньо перед відключенням напруги і дивляться на загальний заряд, просочений назад. Для всіх існують фантазійні рівняння, які вам доведеться шукати в текстах фізики напівпровідників, якщо ви хочете цього рівня деталізації.

— Олін Латроп
джерело

Дякую +1 Я буду гугнутим зворотним часом відновлення. Крім справжнього питання моделювання діодів, якщо припустити, що у мене "ідеальний" діод, і я хотів би, щоб пара з конденсаторами та індукторами отримала відповідь, таку як на малюнку, чи бачите ви простий спосіб?

— Rojo

@Rojo: Ви, мабуть, запитуєте, як імітувати справжній діод з ідеального діода та додаткових деталей? Це не має сенсу, оскільки реально діоди можна мати лише фізично. Я не можу придумати простий ланцюг, щоб додати навколо діода, щоб продовжити час його зворотного відновлення. Використовуйте повільний діод, як 1N4004. Вони досить повільні, щоб бути корисними лише в ланцюгах потужності 50 або 60 Гц. Порівняйте це з сигнальним діодом 1N4148, який має набагато швидше зворотне відновлення. Також діодам Шоткі притаманне швидке відновлення через те, що він є іншим з'єднанням з меншою здатністю зберігання.

— Олін Латроп

@Olin Lathrop: Я думаю, це має сенс для мене. Він використовує деяке імітаційне програмне забезпечення, яке має реалізацію ідеального діода. Він хоче додати до цього діода неідеальні характеристики реального діода, такі як ємність, час відновлення тощо. Його питання полягає в тому, чи можливо це? Чи є якесь поєднання та конфігурація пасивних ідеальних компонентів, які доповнять реалістичний неідеальний діод? Моя здогадка - ні.

— BeB00