Erhalten des dynamischen Widerstands einer Zenerdiode in LTspice

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Oben ist eine Schaltung, in der: D1 eine 10-V-Zenerdiode (Durchbruch) ist, V1 eine Spannungsquelle ist, die von 11 V bis 5 OV DC variiert, und R1 ein 1-kΩ-Widerstand ist. Mein Ziel ist es, den dynamischen / Bulk-Widerstand der Zenerdiode mit LTspice zu identifizieren.

Ich habe die Schaltung so simuliert, dass ein Strom von 0 - 40 mA durch den Zener fließt. Das resultierende VI-Diagramm ist oben zu sehen.

Nennen wir Vz die Zenerspannung und Iz den Zenerstrom. Was ich aus dem, was ich gelesen habe, verstehe, ist, dass sich der dynamische / Massenwiderstand der Zenerdiode auf die Ableitung dVz / dIz bezieht, wenn Vz über der Kniespannung liegt.

Meine Fragen sind:

1-) Kann ich dieses Diagramm verwenden, um Vz/Iz zu erhalten, das dem dynamischen Widerstand entspricht? Wenn ja, gibt es eine Norm, bei welcher Stromstärke die Ableitung dem Bahnwiderstand entspricht?

2-) Wie kann ich die Ableitung dieses Plots darstellen, dh dVz/dIz in LTspice?

Bearbeiten: DC-Sweep:

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Wenn ich einen DC-Sweep durchgeführt habe, ergeben sich Ergebnisse bei 5 mA (da das Datenblatt 5 mA als Referenz verwendet):

dVz / dIz (dynamische Gesamtimpedanz, denke ich) beträgt 25 Ohm aus dem obigen Diagramm. Das Datenblatt sagt jedoch, dass bei 5 mA die maximale Zenerimpedanz 20 Ohm beträgt.

Und die Spannung bei 5 mA Iz beträgt 10,2 V im Diagramm. Aber das Datenblatt sagt, dass die Nennspannung bei 5 mA 10 V beträgt.

Ist an der Art und Weise, wie ich vergleiche, etwas falsch?

Datenblatt: http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/71139/LRC/BZX84C10L.html

Vz/Iz ist ein statischer Widerstand. Dynamischer Widerstand = dVz/dIz in LTspice rd = d(Vz)/d(Iz) = d(V(n002))/d(I(R1))
Wie ich sehe, verwenden Sie eine transiente (Zeit-)Analyse. Nicht, dass dies zu falschen Ergebnissen führen würde (es könnte jedoch sein, wenn Sie einen sehr kurzen Impuls verwenden würden, z. B. einige Nanosekunden lang). Ich würde jedoch eine DC-Analyse verwenden. Ich verwende kein LTspice, ich verwende Spectre (sehr teuer) und aus den Ergebnissen einer DC-Simulation kann ich leicht die Ableitung dVz/dIz darstellen. Sie wollen das DC-Verhalten analysieren, also nutzen Sie die DC-Simulation ! Sie müssen die Impulsquelle durch eine gewobbelte Gleichstromquelle ersetzen.
Wie .dc V1 10 20 .1
In der Tat wird Ihnen V1/Iz nichts sagen. Beachten Sie auch, dass Sie nur den gesamten dynamischen Widerstand des Zeners bewerten können . Also die Summe aus dem dynamischen Eigenwiderstand des Zeners plus dem des Bulks, der Bonddrähte usw. Und außerdem: nur wenn das modelliert wird !
@FakeMoustache Wäre toll, wenn Sie mit Ihrer Simulation eine Antwort schreiben und den gesamten dynamischen Widerstand, den Sie erhalten, mit dem Datenblatt vergleichen könnten?
Ich habe die Frage aufgrund Ihrer Vorschläge bearbeitet. Bitte sehen Sie sich meine Bearbeitung und Frage an.
25 Ohm vs. 20 Ohm: dann erwarte ich, dass das Modell ungenau und pessimistisch ist. Gleiches gilt für 10,2 V gegenüber 10 V. Alle Ihre Zahlen liegen meiner Meinung nach ziemlich nahe beieinander, ich würde mir über den Unterschied keine allzu großen Sorgen machen. Denken Sie daran, dass Modelle „nur eine Vereinfachung der Realität“ sind. Nur sehr gute Modelle haben eine gute Genauigkeit (etwa innerhalb von 1 %). Gute Modelle sind nicht leicht zu finden.
@FakeMoustache Nur noch eine Sache. Wird das, was ich gefunden habe, 25 Ohm als "dynamischer Gesamtwiderstand" bezeichnet? Und ist die maximale Impedanz von 20 Ohm im Datenblatt auch insgesamt oder nur Masse? Ich hoffe, ich vergleiche nicht Äpfel und Birnen
Obwohl keine Antwort, wenn Sie eine Stromquelle anstelle von Spannung + Widerstand verwenden, ist es für Sie etwas einfacher, den dynamischen Widerstand in Ihrem Diagramm zu sehen. Ansonsten ist @G36 richtig.
Wenn ich mir das NXP-Datenblatt des BZX84 ansehe: nxp.com/documents/data_sheet/BZX84_SERIES.pdf sehe ich nur einen Differenzwiderstand von maximal 20 Ohm für einen 10-V-Zener bei 5 mA. Andere Hersteller könnten den gleichen Parameter Dynamischer Widerstand nennen . Der Wert ist der Gesamtwiderstand, da es für den Benutzer egal ist, woher der Widerstand kommt, nur wie sich der Zener verhält. Ich würde mir also keine Gedanken über Masse oder Brunnen machen.
In Bezug auf die 10,2-v-10,0-V-Frage. Das Modell, das ich für diesen Zener habe, gibt 10,2 V bei 5 mA. Die Modellaussage hat den Zener-Strom als 1 mA, wenn Sie also den Ibv-Parameter von 1 m auf 5 m ändern, sollten Sie 10,0 V bei 5 mA erhalten. Dies ist die Modellaussage: .model BZX84C10L D(Is=.6n Rs=.5 Cjo=150p nbv=5 bv=10 Ibv=5m Vpk=10 mfg=OnSemi type=Zener)
Ohne zu viel darüber nachzudenken, würde ich davon ausgehen, dass der gesamte dynamische Widerstand (dv / di) bei hohem Strom asymptotisch zum Massenwiderstand ist.

Antworten (1)

C:\Programme (x86)\LTC\LTspiceIV\Draft289.asc

D1 0 Vz BZX84C10L
Iz 0 Vz {iz} AC 1 0
.lib standard.dio
.ac list   1kHz
.step dec param iz  1m 40mA 20
.end
Plot V(vz)/1A

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Um was geht es hierbei?
Ah ok, das ist eine Simulation per Code
Erhalten des dynamischen Widerstands einer Zenerdiode in LTspice
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