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  • 電源を含む精密アナログ電子回路の設計・開発、およびその教育、技術指導。センサ・アクチュエータシステムの構築。電子機器の不良解析指導および再発防止指導。解析主導型設計の推進と回路シミュレータの実践的活用指導。技術的側面からのプロジェクト管理指導。

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2008年5月14日 (水)

接合容量

SPICE(回路シミュレータ)でダイオードの接合容量のモデルを確認してみました。

電子チューナーに用いるバラクタダイオード以外には,接合容量と逆電圧のグラフはほとんどデーターシートには載っていません。

接合容量の逆電圧VR依存性をグラフ化するために使用したのは,拡散接合の小信号ダイオードです。

電圧横軸,容量が縦軸の両対数グラフを作成しました。

電圧はVR+VB(ビルトインポテンシャル)で目盛りました。

綺麗に電圧の1/3乗のグラフに乗りました。接合の傾斜係数mは0.33に設定して計算しています。

多くのダイオードの接合容量は,VRを規定してデーターシートに表示されています。VRが高ければ,低い電圧の実働条件では,容量値はもっと大きくなります。

階段接合に近いエピタキシャルタイプのダイオードでは,VRの1/2乗になるでしょう。

SPICEでは,VR=0のときに,0Vバイアス時の容量CJ0と一致しました。

トランシットタイムTTもモデルに入れて計算しましたが,順方向電流が流れ始めると,その効果が出て見かけ上のCjは急速に増大する結果となりました。

高速ダイオードでの容量予測には,与えられた条件でのデーターシート状の容量を0バイアスに換算することと,ダイオードの製法およびトランシット時間を妥当な数値にすることがポイントのようです。

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