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如何獲取壓變電容(變?nèi)荻O管)的電容曲線?

冬至子 ? 來源:CST仿真專家之路 ? 作者:Zhao Tong ? 2023-06-16 16:41 ? 次閱讀

變?nèi)?a target="_blank">二極管(Varactor Diodes)又稱"可變電抗二極管",是利用PN結(jié)反偏時(shí)結(jié)電容大小隨外加電壓而變化的特性制成的。反偏電壓增大時(shí)結(jié)電容減小、反之結(jié)電容增大。

1. 電容隨電壓變化的曲線

由于沒有時(shí)間因素,可看成LTI系統(tǒng),穩(wěn)態(tài)就可以用S參數(shù)任務(wù)計(jì)算SYZ矩陣,后處理有從SYZ參數(shù)提取電容C的模板。

搭建電路,用DC電壓Vin參數(shù)控制二極管的負(fù)電壓,再用無窮大的電感只讓DC過(也叫DCFEED模塊):

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添加S參數(shù)任務(wù)和掃參任務(wù),S參數(shù)設(shè)置頻率范圍,比如0-100MHz,然后添加后處理任務(wù),提取電容值和1MHz的電容值:

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起個(gè)好名就行了:

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更新掃參任務(wù),獲得:

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2. 電容隨時(shí)間變化的曲線

這個(gè)就略復(fù)雜一點(diǎn),需要一點(diǎn)技巧,因?yàn)殡S時(shí)間變化的電壓就不算穩(wěn)態(tài)了,S參數(shù)不能直接計(jì)算;但是我們可以把每個(gè)時(shí)間點(diǎn)當(dāng)作一個(gè)穩(wěn)態(tài),然后掃參時(shí)間就可以了。

這里我們以一個(gè)100MHz的正弦變化的電壓為例,搭建電路:

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設(shè)置時(shí)控電壓參數(shù):

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AC電壓0.1V,DC電壓0.2V,所以兩個(gè)周期20ns內(nèi),壓變范圍為0.1-0.3V,對(duì)照上文的壓變電容曲線,可以預(yù)計(jì)電容值在0.02-0.05之間非線性變化。添加掃描任務(wù):

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修改后處理名稱:

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運(yùn)行掃參得到:

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小結(jié):

1.壓變電容可以以二極管+SPICE模型的形式在CST電路中使用。

2.提取電容的最簡單方法就是通過S參數(shù),但是不同的電容曲線需要用戶理解信號(hào)系統(tǒng)的特性,分別使用一點(diǎn)小技巧。

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