Моделирование характеристик варистора

Варистор - это полупроводниковый резистор, сопротивление которого зависит от приложенного напряжения.

Нелинейность ВАХ варисторов обусловлена явлениями на точечных контактах между кристаллами карбида кремния. При малых напряжениях на варисторе может происходить туннелирование электронов сквозь тонкие потенциальные барьеры, существующие на поверхности кристаллов карбида кремния.

При больших напряжениях на варисторе и соответственно при больших токах, проходящих через него, плотность тока в точечных контактах оказывается очень большой. Всё напряжение, приложенное к варистору, падает на точечных контактах. Поэтому удельная мощность (мощность в единице объема), выделяющаяся в точечных контактах, достигает таких значений, которые нельзя не учитывать. Разогрев точечных контактов приводит к уменьшению их сопротивления и к нелинейности ВАХ.

Рис. 97. Схема моделирования характеристик варистора

Вольт-амперная характеристика варистора

Параметры моделирования:

.DC LIN V_V1 -30 30 0.01

.PROBE V(alias(*)) I(alias(*)) W(alias(*)) D(alias(*)) NOISE(alias(*))

.INC " \SCHEMATIC1.net"

Рис. 98. График ВАХ варистора

Моделирование характеристик варистора в динамическом режиме

Рис. 99. Схема моделирования характеристик варистора в динамическом режиме

Параметры моделирования:

.TRAN 0 1 0 0.001

.PROBE V(alias(*)) I(alias(*)) W(alias(*)) D(alias(*)) NOISE(alias(*))

.INC " \SCHEMATIC1.net"

Рис. 100. График работы варистора в динамическом режиме при подаче синусоидального напряжения

Временная зависимость напряжения падения напряжения на варисторе. Иллюстрирует нелинейный характер ВАХ варистора.

Утроение частоты на варисторе

Мостовая схема с варисторами иллюстрирует возможность утроения частоты синусоидального сигнала.

Рис. 101. Мостовая схема с варисторами

Параметры моделирования:

.TRAN 0 220ms 200ms 0.01ms

.PROBE V(alias(*)) I(alias(*)) W(alias(*)) D(alias(*)) NOISE(alias(*))

.INC " \SCHEMATIC1.net"

Рис. 102. Графики входного синусоидального напряжения и выходного утроенного по частоте напряжения

Читайте также

Проектирование радиоприемного устройства с учетом научно-технического прогресса
Радиоприемное устройство является частью системы передачи сообщений, использующей для этого энергию радиоволн. Оно предназначено для улавливания, преобразования и использования электрома ...

Проект волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП)
Последнее десятилетие ХХ века характеризуется чрезвычайно быстрым развитием различных, в особенности кабельных, систем и компьютерных технологий, синтез которых положил начало созданию ...

Разработка микропроцессорного контроллера для контроля ритма дыхания больного
В последнее время микропроцессорные средства вычислительной технике стало широко применяться в приборах бытовой техники, различных контрольно-измерительных устройствах, системах управлен ...