Forma adecuada de demostrar el tiempo de recuperación inversa de un diodo mediante la simulación SPICE

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Después de encontrar un buen ejemplo de una respuesta de esta pregunta , quería simular el mismo circuito en LTspice para comparar los tiempos de recuperación inversos de dos diodos 1N4148 y 1N4007 por una fuente de onda cuadrada de 5V 100kHz:

Sinoverifico/establezcoTriseyTfallparalaondacuadrada,esdecir,siusolaconfiguraciónpredeterminada,obtengolassiguientesgráficasparalascorrientesdediodoI(R1)yI(R2):

Losgráficosactualesanterioresnomedicennada.

PerosiconfiguroTriseyTfallcomo0.00000001,queesel1/1000delperíododeondacuadrada,obtengolossiguientesgráficosparalascorrientesdediodo:

Como se puede ver, el rápido tiempo de recuperación de 1N4148 se puede ver de manera muy explícita.

¿Cuál es la forma correcta de verificar el tiempo de recuperación inversa en LTspice / SPICE? Quiero decir, ¿cuáles deberían ser los tiempos de subida y caída en relación con el período de onda cuadrada?

¿Y cómo se mide eso en real (el que vemos en las hojas de datos)?

    
pregunta user16307

2 respuestas

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En LTspice, establecer los tiempos de subida y bajada de una fuente de pulsos a cero no significa que serán nulos, ya que eso será tanto una imposibilidad física como un problema de la máquina: una baja y una alta no pueden coexistir al mismo tiempo. Por lo tanto, LTspice evita esto al establecerlos en 10% del Ton .

En tu caso, tienes Tperiod=10u y Ton=5u , lo que significa que Tfall/Trise será 0.1*Ton=0.5u . Esto también significa que el ancho total del pulso, calculado desde el momento en que alcanza 50% del tiempo creciente, hasta que 50% del tiempo descendente, llega a ser Ton+(Trise+Tfall)/2=5u+(0.5u+0.5u)/2=5.5u .

La solución es imponer valores para Trise/Tfall , pero de una manera sensata. Por ejemplo, un 0.1% o Tperiod será, en la mayoría de los casos, suficiente, aunque no será una carga para el solucionador, al crear transitorios bruscos innecesarios que pueden causar ralentizaciones alrededor de esos puntos, o incluso fallas en la forma de %código%. Adaptar esto a sus requisitos: timestep too small (los valores que ha elegido, felicitaciones). Ahora, para tener en cuenta el ancho de pulso total (considerando 0.1%*Tperiod=10u/1000=10n ): Trise=Tfall . Si, por ejemplo, Ton=Ton-Trise=5u-10n=4.99u , entonces el ancho del pulso hubiera sido Trise=2*Tfall=20n .

Por supuesto, nadie dice que no puedes establecer 5u-(10n+30n)/2=4.98u , o menos. LTspice cumplirá, pero, como se mencionó, puede lamentarlo.

Una última cosa que mencionar: LTspice usa un análisis nodal modificado para su solucionador de matrices, por lo que significa que funciona con conductancias (1 / R), en lugar de resistencias (R), lo que también significa que las fuentes de voltaje, con su valor predeterminado (máquina) resistencia cero, puede causar problemas (como se menciona en el manual, consulte las fuentes E, parte inferior). La solución de LTspice para esto es los parásitos, Trise=Tfall=1ps y / o Rser , pero Cpar es el que importa. Cuando se establece, se convertirá, internamente, en una fuente actual, por lo que tendrá mayores posibilidades de convergencia. Para su caso, es poco probable que esto sea necesario, pero no es algo malo para recordar. Además, como insertó manualmente las resistencias en serie, esto probablemente no será necesario.

Entonces, teniendo esto en cuenta, puedes probar tus diodos como mejor te parezca. Es posible que desee imponer un paso de tiempo ajustado (er), mientras que también utiliza solo un punto, o dos (no es necesario más). Rser también puede ser útil para estudiar períodos cortos de tiempo con el visor de formas de onda.

    
respondido por el a concerned citizen
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Aquí se muestra un circuito de prueba común para medir los tiempos de recuperación inversos de los diodos:

Si desea comparar dos diodos diferentes, no los coloque en el mismo circuito. Coloque una segunda fuente de alimentación, un generador de impulsos, etc., y solo tenga el osciloscopio común a ambos circuitos (cada circuito de prueba obtiene su propio canal / traza). También es posible que tenga que ajustar los voltajes de suministro según el diodo. El de abajo está diseñado principalmente para didos de mayor potencia, no para el 1N4148.

Esto suele ser lo que se usa para obtener los valores incluidos en las hojas de datos de diodos.

    
respondido por el DerStrom8

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