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Saber软件中电阻关键特性讲解与仿真验证

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pm,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:
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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
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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
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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。
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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。
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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:
QQ截图20170606214244.png
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。
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图5 温度特性设置图
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图6 电阻温度特性测试图
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