Seltsames Verhalten beim Simulieren von Schaltverlusten

Ich versuche, das Gate-Ladungsprofil und die Schaltverlustkurven des Transistors wie in der folgenden Schaltung zu simulieren. Ich habe eine ideale Stromquelle (30 uA) für Last, Klemmdiode (stückweise lineares Modell mit ron = 1 mΩ und Vth = 5 mV, wie im Bild unten gezeigt) verwendet.

Es gibt eine seltsame Zeit, die ich nicht verstehe, wenn VG < Vth, idealerweise sollte der Transistorstrom Null sein und die gesamte ideale Stromquelle (30 uA) durch die Diode fließen sollte. Wie Sie jedoch im Bild unten sehen, ist der Diodenstrom hier sehr groß (mehr als 500 uA). Ich kann nicht erklären, was hier passiert. Könnte das jemand erklären?

Hier ist das Diodenmodell (ich habe es aus dem Cadence-Community-Forum). Das Diodensymbol stammt aus der analogLib-Bibliothek.

subckt idealDiode (ac)
// Hinweis, der Einschaltwiderstand sollte nicht unter 1 mOhm liegen
D1 (acac) Relais rgeschlossen = 1 m vt1 = 0,0 vt2 = 5 m
endet idealDiode

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657 pA ist nicht groß.
@Andyaka: Es ist mehr als 500 uA, nicht pA.
Vielleicht enthält Ihr ideales Diodenmodell eine gewisse parasitäre Kapazität? Können Sie die Modelldefinition aufspüren und in Ihre Frage aufnehmen?
Ich habe das Modell gerade hinzugefügt.
Das sieht für mich nach einem ziemlich ungewöhnlichen Verhalten aus. Ein paar Vorschläge zum Debuggen: Zeichnen Sie als Plausibilitätsprüfung alle Klemmenströme des FET auf. Probieren Sie das Experiment auch mit einer Widerstandslast zwischen der Versorgung und dem Drain des FET anstelle der Stromquelle und der Diode aus.
Können Sie uns ein Diagramm der Spannung über der Diode zeigen?
@BruceAbbott: Ich habe gerade Vdiode mit modifiziertem Bild oben hinzugefügt.
"Klemmdiode (stückweise lineares Modell mit ron = 1 mΩ und Vth = 5 mV" - Ihr Diodenwiderstand variiert nicht linear von unendlich bis 1 Milliohm zwischen Vt1 und Vt2, oder? Ich sehe, dass die Diodenspannung von 63 uV auf 170 uV ansteigt, wenn die Gate-Eingang geht hoch Welchen Strom sollte Ihre Diode bei 170 uV ziehen?
@BruceAbbott: Ich habe gerade die IV-Charakteristik der Diode hinzugefügt. Sie haben Recht, dass der Diodenwiderstand zwischen Vt1 und Vt2 nicht linear ist. Bei 170 uV beträgt der Strom etwa 794 uA.

Antworten (1)

Ich vermute, dass die Stromspitze durch parasitäre Kapazitäten im FET verursacht wird. Betrachten Sie die vereinfachte Schaltung unten: -

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

C1/R1 und C2/R2 sind die Gate-Source- und Gate-Drain-Kapazität und der Reihenwiderstand des FET. Den Rest des FET modelliere ich nicht, weil uns nur die Zeitspanne vor dem Einschalten interessiert.

Wenn Vin 0 V beträgt, lädt sich C2 auf 1,805 V auf und zieht dann keinen Strom, sodass D1 nur die 30 uA verbraucht, die vom Stromgenerator kommen.

Wenn Vin auf 1,8 V übergeht, steigt auch die Spannung auf der Drain-Seite von C2 um 1,8 V. Es entlädt sich dann über R2 in D1 und verursacht eine Stromspitze, die relativ zur Diode positiv und relativ zum Drain negativ ist.

Seltsames Verhalten beim Simulieren von Schaltverlusten
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