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Saber软件中电阻关键特性讲解与仿真验证

2017-6-29 22:01:47

10913 Saber 电阻温度特性

Saber软件在元件库里提供了各种各样的电阻，包含普通电阻、线性阻值变化电阻、温控电阻、电压电流描述电阻、硅电阻等。这些电阻基本能够满足我们的仿真需要，如果不满足，可直接查看相应的MAST模型，直接修改即可。

看看普通电阻里MAST模型：模板名为r ，电气接口为p和m，参数包含常态电阻值rnom、常温温度tnom、温度系数tc[2] 、噪声nons、电阻沟道长度l、电阻沟道宽度w、结环热阻rth_ja、结壳热阻rth_jc和散热器热阻rth_hs。

具体参数的含义打开saber自带的电阻文档：

2.1电阻标称值测试

测试原理图如下，施加1A的电流源，测量电阻两端电压，计算得出电阻阻值。施加1A的电流源，测试电阻两端的电压，根据公式计算得到电阻10k。

2.2电阻容差特性分析

将电阻容差设为2%，电阻阻值分布符合正太分布，设置图1所示。电流源为1A，将电阻阻值作为变量，进行蒙特卡罗仿真（设置图如图2），测试电阻两端电压，计算R。

图1 电阻容差设置

图2 蒙特卡罗仿真设置

通常结束后，可得到电阻统计分布图3所示，但这不是我们需要的统计直方图。我们点击Measurement测量工具，选择Histogram直方图作为测量，点击应用。

图3 电阻分布图

得到统计直方分布图如下，均值为9997.3欧姆，最小9799欧姆，最大10204欧姆，最大偏差2.06%，而实际上我们设置的2%的阻值偏差，基本符合我们建模预期。

图4 蒙卡仿真电阻统计分布图

2.3电阻温度特性分析

其中电阻随温度变化的公式如下：

第一种为二次函数形式，也可变形为一次线性函数形式（电阻手册局部温度特性为线性，通常会给出相应温度系数）；第二种为指数形式，此种用的较少。其实，还有一种为非线性特性（不是二次函数），厂家手册中通常也会给出电阻阻值随温度变化的曲线（或者实验测得），此曲线通常无法用函数表达式来逼近，但可以采用插值和外推方法对电阻温度特性进行描述。

下图设置环境温度为100℃，并且设置一次线性温度系数为100u，测试结果如图6所示，测试计算电阻值为10.073k，正是公式(1)的计算值。

图5 温度特性设置图

图6 电阻温度特性测试图

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