关于电容的模型!

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 楼主| xukun977 发表于 2020-4-1 13:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 xukun977 于 2020-4-1 13:21 编辑


昨天的小文中(半导体器件与模型),继续花大量篇幅说模型的问题,以前就此话题也是强调了N多遍!

之所以强调,是因为分析电路,取决于模型的选择,正确的选择模型,能保证又快又准的分析问题。

昨天的小文中已经说了,器件的模型,理论上有无穷无尽个,当然了,也可以只有一个模型,就能分析99%的问题,但是这个模型太复杂了,对于设计师来说,毫无用处!

以运放为例,下图这个模型,几乎可以分析所有的运放电路问题:

717925e841c80a5084.png



但是这个模型,对于电路设计师来说,是毫无用处的,也是没有必要的。


以电容的模型为例:

201075e841d2312b5a.png



如果上图中金属箔的面积是A,介质层厚度是d,介电常数是e,那么电容的一阶模型是:


808425e841d98712e8.png


也就是说,电容的模型就是一个理想电容。


如果这个电容用于较长时间的储能,那么上面这个模型是不够的,即便电容是开路的,电容极板上的电荷也随时间衰减,所以此时必须再加个电阻:



832485e841e6156ab9.png




如果实际电容是先充电,然后短路放电,那么这个放电电流具有阻尼振荡的特征,这个行为与放电电流相关的磁场储能有关,那么此时电容的模型要加串联电感和电阻:



100045e841f1a04ba2.png


而对于工作于直流条件下的有极性电容,实际模型会更复杂,至少需要借助于二极管建模。


总而言之,模型是不固定的,不唯一的,随着器件的应用场合改变而改变。





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