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如何獲取壓變電容(變容二極管)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

變容二極管(Varactor Diodes)又稱"可變電抗二極管",是利用PN結反偏時結電容大小隨外加電壓而變化的特性制成的。反偏電壓增大時結電容減小、反之結電容增大。

1. 電容隨電壓變化的曲線

由于沒有時間因素,可看成LTI系統,穩態就可以用S參數任務計算SYZ矩陣,后處理有從SYZ參數提取電容C的模板。

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

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添加S參數任務和掃參任務,S參數設置頻率范圍,比如0-100MHz,然后添加后處理任務,提取電容值和1MHz的電容值:

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起個好名就行了:

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更新掃參任務,獲得:

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2. 電容隨時間變化的曲線

這個就略復雜一點,需要一點技巧,因為隨時間變化的電壓就不算穩態了,S參數不能直接計算;但是我們可以把每個時間點當作一個穩態,然后掃參時間就可以了。

這里我們以一個100MHz的正弦變化的電壓為例,搭建電路:

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設置時控電壓參數:

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AC電壓0.1V,DC電壓0.2V,所以兩個周期20ns內,壓變范圍為0.1-0.3V,對照上文的壓變電容曲線,可以預計電容值在0.02-0.05之間非線性變化。添加掃描任務:

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修改后處理名稱:

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運行掃參得到:

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小結:

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,但是不同的電容曲線需要用戶理解信號系統的特性,分別使用一點小技巧。

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