PSpice модель конденсатора, емкость которого зависит от напряженяи на нем Опции

[sultantiran]

Может кто подскажет, как покрасивее реализовать модель конденсатора, емкость которого изменяется по заранее известной формуле (нелинейный закон), в зависимости от приложенного напряжения к нему? В том числе и отрицательного напряжения. Интересует макромодель или subcst.

[Jurenja]

Встроенной модели такого конденсатора в PSpice нет, но можно сделать, как вы уже написали макромодель (subckt). С помощью обычной емкости и зависимых источников. Сообщите зависимость c(v), которую необходимо реализовать.

[sultantiran]

Встроенной модели такого конденсатора в PSpice нет, но можно сделать, как вы уже написали макромодель (subckt). С помощью обычной емкости и зависимых источников. Сообщите зависимость c(v), которую необходимо реализовать.

if (x<3) { p1=0.000000000029209 p2=-0.000000000032376 p3=-0.000000000302083 p4=0.00000000155; p5=1; }
else if (x<9) { p1=-0.000000000001668 p2=0.000000000016579 p3=-0.000000000081081 p4=0.00000000105; p5=3; }
else if (x<13) { p1=0.00000000000823 p2=-0.000000000044843 p3=-0.000000000062311 p4=0.0000000008; p5=9; }
else if (x<20) { p1=-0.000000000000087 p2=0.000000000002389 p3=-0.000000000026007 p4=0.00000000036; p5=13; }
else if (x<50) { p1=0 p2=0.000000000000078 p3=-0.000000000005424 p4=0.000000000265; p5=20; }

x = x-p5;
y=p4+x*(p3+x*(p2+x*p1));

Ну это я так, для примера выложил. Емкости все разные, с разными формулами. Интересует вид (описание) модели, а уж в источник тока или напряжения (или еще какой :-)), т.е. куда надо - туда и впишу. Да, эта формула не описывает поведение емкости ниже 0 (отрицательные) и выше 50, т.е. это просто пример.

Пользовался моделью диода, там есть возможность задать вольт-фарадную характеристику. При необходимости, используйте два встречно включенных элемента.

По приведенной выше формуле вряд ли получиться воспользоваться таким способом... А еще и покруче будут варианты вычислений...

[Jurenja]

if (x<3) { p1=0.000000000029209 p2=-0.000000000032376 p3=-0.000000000302083 p4=0.00000000155; p5=1; }
else if (x<9) { p1=-0.000000000001668 p2=0.000000000016579 p3=-0.000000000081081 p4=0.00000000105; p5=3; }
else if (x<13) { p1=0.00000000000823 p2=-0.000000000044843 p3=-0.000000000062311 p4=0.0000000008; p5=9; }
else if (x<20) { p1=-0.000000000000087 p2=0.000000000002389 p3=-0.000000000026007 p4=0.00000000036; p5=13; }
else if (x<50) { p1=0 p2=0.000000000000078 p3=-0.000000000005424 p4=0.000000000265; p5=20; }
x = x-p5;
y=p4+x*(p3+x*(p2+x*p1));

Ну это я так, для примера выложил...

Что-то вот такое получилось, походу старался писать комментарии:...
.subckt Cnl pin1 pin2
*
* p1...p5 polynomes value tables
e_p1 p1 0 TABLE {v(pin1,pin2)}
+ -100, 0.000000000029209
+ 2.9999, 0.000000000029209
+ 3.0001, -0.000000000001668
+ 8.9999, -0.000000000001668
+ 9.0001, 0.00000000000823
+ 12.9999, 0.00000000000823
+ 13.0001, -0.000000000000087
+ 19.9999, -0.000000000000087
+ 20.0001, 0
e_p2 p2 0 TABLE {v(pin1,pin2)}
+ -100, -0.000000000032376
+ 2.9999, -0.000000000032376
+ 3.0001, 0.000000000016579
+ 8.9999, 0.000000000016579
+ 9.0001, -0.000000000044843
+ 12.9999, -0.000000000044843
+ 13.0001, 0.000000000002389
+ 19.9999, 0.000000000002389
+ 20.0001, 0.000000000000078
e_p3 p3 0 TABLE {v(pin1,pin2)}
+ -100, -0.000000000302083
+ 2.9999, -0.000000000302083
+ 3.0001, -0.000000000081081
+ 8.9999, -0.000000000081081
+ 9.0001, -0.000000000062311
+ 12.9999, -0.000000000062311
+ 13.0001, -0.000000000026007
+ 19.9999, -0.000000000026007
+ 20.0001, -0.000000000005424
e_p4 p4 0 TABLE {v(pin1,pin2)}
+ -100, 0.00000000155
+ 2.9999, 0.00000000155
+ 3.0001, 0.00000000105
+ 8.9999, 0.00000000105
+ 9.0001, 0.0000000008
+ 12.9999, 0.0000000008
+ 13.0001, 0.00000000036
+ 19.9999, 0.00000000036
+ 20.0001, 0.000000000265
e_p5 p5 0 TABLE {v(pin1,pin2)}
+ -100, 1
+ 2.9999, 1
+ 3.0001, 3
+ 8.9999, 3
+ 9.0001, 9
+ 12.9999, 9
+ 13.0001, 13
+ 19.9999, 13
+ 20.0001, 20
*
* "x = x-p5" expression
e_Xshift Xshift 0 value={v(pin1,pin2)-v(p5)}
*
* "y=p4+x*(p3+x*(p2+x*p1))" expression, c(v) function
e_Cfactor Cfactor 0
+ value={v(p4)+v(Xshift)*(v(p3)+v(Xshift)*(v(p2)+v(Xshift)*v(p1)))}
*
* Ideal analog buffer for voltage of external pins
E_pin pin 0 value={v(pin1,pin2)}
*
* Voltage source (zero value) is sensor of current
Vsensor pin Vsens 0V
*
* Reference Capacitor for current measure
C_ref Vsens 0 1nF
*
* Icap Voltage value node is equal current of C_ref
* 1Meg factor is equal 1/1nF
H_Icap Icap 0 Vsensor 1Meg
*
* Output current for simulate nonlinear capacitor.
G_out pin1 pin2 value={v(Icap)*v(Cfactor)}
*
.ends Cnl

В точках "стыковки" (3, 9, 13 и 20) в области +-0.0001 есть "всплески" результирующей функции. Это скорее всего из-за конструкции "x = x-p5" и из-за того, что PSpice не "умеет" обрабатывать конструкции "IF" и пришлось сделать кусочно-линейные аппроксимации коэффициентов полинома на заданном интервале.
На картинке c(v).png "всплески" выглядят более широкими из-за того, что шаг моделирования равен 0.2.
На картинке c(v)_without_spikes.png "всплески" отсунствуют, т.к. расчетные точки не попадают в точки "стыковки".

ЗЫ. Посмотрел еще раз встроенную модель конденсатора, в ней возможно задать нелинейность (полином) 2-го порядка с помощью параметров VC1 и VC2. В результате емкость будет умножаться на полином 1+VC1*V+VC2*V**2.

ЗЫ2. Макромодель можно сделать через полином намного большего порядка, поэтому если избавиться от "IF" то функцию можно сделать гладкой.

Только вот с условиями не умеет...

да, переходов по условию нету к сожалению...

Эскизы прикрепленных изображений