考慮到施加交流電壓的電容器的靜電電容值決定方法及程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及考慮到施加交流電壓的電容器的靜電電容值決定方法及程序，在結(jié)構(gòu)中包含有電容器的電路中，根據(jù)施加于電容器的交流電壓值來決定電容器的靜電電容值。
【背景技術(shù)】
[0002]電容器的靜電電容會(huì)相對于電容器上所施加的DC電壓而變化，但在專利文獻(xiàn)I所公開的電容器的等效電路模型中，將該電容器的行為模型化成電流量隨著所施加的DC電壓來進(jìn)行增減的電流源，由此來考慮靜電電容的變化。即，在相同的等效電路模型中，若將交流電壓與DC偏置電壓兩者的疊加電壓施加到電容器等效電路部，則由基準(zhǔn)電流生成部參照交流電壓從而計(jì)算出基準(zhǔn)電流。倍率生成部中，參照DC偏置電壓，從而計(jì)算出將DC偏置電壓作為變量的倍率。在電流源電流生成部中，通過參照上述基準(zhǔn)電流和倍率，計(jì)算出由電流源生成的電流。利用電流源電流生成部生成該計(jì)算得到的電流，并使其流過電容器等效電路部的基本電路。因此，流過電容器等效電路部的電流是與實(shí)際的電容器的DC偏置特性相對應(yīng)的電流，通過將該電流與電容器的靜電電容相關(guān)聯(lián)，由此該等效電路模型示出與實(shí)際測量相接近的DC偏置特性。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
[0003]專利文獻(xiàn)1:國際公開第2012/090602號刊物

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0004]使用鈦酸鋇類強(qiáng)電介質(zhì)的高介電常數(shù)類層疊陶瓷電容器具有下述特征:其靜電電容值會(huì)隨著所施加的直流(DC)電壓或交流(AC)電壓而發(fā)生較大的變化。因此，在包含有這種電容器的電路的設(shè)計(jì)中，需要假設(shè)其電壓條件來適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行考慮。一般情況下，AC電壓特性可表示為弧線(曲線)，表示靜電電容值相對于AC電壓值的電平變化而發(fā)生的變化，但該弧線有時(shí)會(huì)因AC電壓的頻率的不同而不同。并且，在同時(shí)施加AC電壓和DC電壓的情況下，AC電壓特性會(huì)因所施加的DC電壓值的電平的不同而不同。
[0005]然而，在上述現(xiàn)有的專利文獻(xiàn)I所公開的電容器的靜電電容的解析方法中，僅僅考慮到了將所施加的AC電壓的電平和頻率固定為一定值的狀態(tài)下的DC電壓特性。因此，使用專利文獻(xiàn)I所公開的電容器的等效電路模型來解析得到的電容器的靜電電容有可能會(huì)背離實(shí)際使用狀態(tài)下的靜電電容。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)手段
[0006]本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，因此，構(gòu)成下述考慮到施加交流電壓的電容器的靜電電容值決定方法，包括:
第I步驟，在該第I步驟中，預(yù)先獲取在改變會(huì)給電容器的靜電電容的交流電壓特性帶來影響的參數(shù)的情況下的電容器的靜電電容值變化、與施加于電容器的交流電壓值的關(guān)系，所述參數(shù)是例如施加于電容器的直流電壓值或施加于電容器的交流電壓的頻率等；
第2步驟，在該第2步驟中，將電容器的靜電電容的設(shè)定值設(shè)定為初始值；
第3步驟，在該第3步驟中，在結(jié)構(gòu)中包含有電容器的電路中，使用設(shè)定值中所設(shè)定的電容器的靜電電容值，來計(jì)算施加于電容器的交流電壓值；
第4步驟，在該第4步驟中，基于第I步驟中預(yù)先獲取的所述關(guān)系，根據(jù)第3步驟中計(jì)算得到的交流電壓值計(jì)算電路中的電容器的靜電電容值;以及
第5步驟，該第5步驟中，將第4步驟中計(jì)算得到的電容器的靜電電容值的計(jì)算值與設(shè)定值進(jìn)行比較，
在第5步驟中所進(jìn)行的比較的結(jié)果為計(jì)算值與設(shè)定值間存在差異的情況下，將計(jì)算值設(shè)定為設(shè)定值，并反復(fù)進(jìn)行第3、第4及第5步驟，在第5步驟中所進(jìn)行的比較的結(jié)果為計(jì)算值與設(shè)定值間沒有差異的情況下，將計(jì)算值決定為電路中的電容器的靜電電容值。
[0007]在本結(jié)構(gòu)的電容器的靜電電容值決定方法中，基于預(yù)先獲取得到的電容器的靜電電容值變化和施加交流電壓值的關(guān)系，根據(jù)電路中施加于電容器的交流電壓值來計(jì)算電容器的靜電電容值，并將計(jì)算得到的電容器的靜電電容值與被設(shè)定為設(shè)定值的電容器的靜電電容值進(jìn)行比較。然后，在該比較結(jié)果為兩者間存在差異的情況下，重新將計(jì)算值設(shè)定為設(shè)定值，并反復(fù)進(jìn)行相同的處理。在兩者沒有差異的情況下，將此時(shí)計(jì)算得到的靜電電容值決定作為電路中的靜電電容值。這里，預(yù)先獲取到的電容器的靜電電容值變化與施加交流電壓值的關(guān)系是在改變會(huì)給電容器的靜電電容的交流電壓特性帶來影響的參數(shù)的情況下的關(guān)系。因此，對于電容器的靜電電容值的計(jì)算值與設(shè)定值間沒有差異、從而進(jìn)行收斂的電容器的靜電電容值，其是考慮到了會(huì)給電容器的靜電電容的交流電壓特性帶來影響的參數(shù)后得到的值。因此，通過將進(jìn)行考慮的參數(shù)設(shè)為至少包含實(shí)際使用電路時(shí)會(huì)給電容器的靜電電容的交流電壓特性帶來影響的參數(shù)，例如，施加于電容器的直流電壓值以及施加于電容器的交流電壓的頻率，從而使得所能獲得的電容器的靜電電容值是符合實(shí)際使用狀態(tài)下的靜電電容值的精確值。對于電容器的影響所涉及的電路的各部分的電壓、電流的特性，也能夠符合實(shí)際使用狀態(tài)地精確地進(jìn)行求取。
[0008]此外，本發(fā)明的特征在于:
在第2步驟中，將施加于電容器的交流電壓的頻率的設(shè)定值設(shè)定為初始值，
在第5步驟中所進(jìn)行的比較的結(jié)果為計(jì)算值與設(shè)定值間沒有差異的情況下，將計(jì)算值決定為頻率的設(shè)定值下電路中的電容器的靜電電容值，然后，在一定范圍內(nèi)改變頻率的設(shè)定值，并反復(fù)進(jìn)行上述第3、第4及第5步驟。
[0009]根據(jù)本結(jié)構(gòu)，對于在一定范圍內(nèi)改變施加于電容器的交流電壓的頻率的情況下各頻率決定電容器的靜電電容值。由此，能夠獲得一定范圍內(nèi)的電容器的靜電電容的頻率特性。因此，也能夠獲得一定范圍內(nèi)的電容器的影響所涉及的電路各部分的電壓、電流的頻率特性。
[0010]此外，本發(fā)明構(gòu)成用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述步驟的程序，SP:
第I步驟，在該第I步驟中，輸入針對電容器的靜電電容的設(shè)定值的初始值并將其設(shè)定為設(shè)定值；
第2步驟，在該第2步驟中，在結(jié)構(gòu)中包含有電容器的電路中，使用被設(shè)定為設(shè)定值的電容器的靜電電容值，來計(jì)算施加于電容器的交流電壓值； 第3步驟，在該第3步驟中，基于存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部的，在改變會(huì)給電容器的靜電電容的交流電壓特性帶來影響的參數(shù)的情況下的電容器的靜電電容值變化、與施加于電容器的交流電壓值之間的關(guān)系，根據(jù)第2步驟中計(jì)算得到的交流電壓值，來計(jì)算出電路中的電容器的靜電電容值；
第4步驟，在該第4步驟中，將第3步驟中計(jì)算得到的電容器的靜電電容值的計(jì)算值與設(shè)定值進(jìn)行比較；以及
第5步驟，在第5步驟中，在第4步驟所進(jìn)行的比較的結(jié)果為計(jì)算值與設(shè)定值間存在差異的情況下，將計(jì)算值設(shè)定于設(shè)定值并反復(fù)進(jìn)行第2、第3及第4步驟，在第4步驟所進(jìn)行的比較的結(jié)果為計(jì)算值與設(shè)定值間沒有差異的情況下，將計(jì)算值決定為電路中的電容器的靜電電容值。
[0011]根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠通過使用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算來獲得符合實(shí)際使用狀態(tài)的精確的電容器的靜電電容值。因此，通過使用本程序，能夠構(gòu)成對包含電容器的電路進(jìn)行模擬的高精度電路模擬器。
[0012]本發(fā)明的特征在于，在上述程序中，
在第I步驟中，輸入針對施加于電容器的交流電壓的頻率的設(shè)定值的初始值，并設(shè)定為頻率的設(shè)定值，
在第5步驟中計(jì)算值與設(shè)定值間沒有差異的情況下，將計(jì)算值決定為頻率的設(shè)定值下電路中的電容器的靜電電容值，然后，在一定范圍內(nèi)改變頻率的設(shè)定值，并反復(fù)進(jìn)行上述第
2、第3及第4步驟。
[0013]根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠通過使用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算來獲得關(guān)于電容器的靜電電容值的符合實(shí)際使用狀態(tài)的精確的頻率特性。因此，通過使用本程序，能夠構(gòu)成可對電容器的頻率特性進(jìn)行高精度地解析的電路模擬器。
發(fā)明效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明，如上所述，能夠提供一種可獲得符合實(shí)際使用狀態(tài)的精確的電容器的靜電電容值的考慮到了施加交流電壓的電容器的靜電電容值決定方法及程序。
【附圖說明】
[0015]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的電容器的靜電電容值決定方法的流程圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的電容器的靜電電容值決定方法的流程圖。
圖3是表示各實(shí)施方式中預(yù)先獲取的電容器的靜電電容值變化與施加于電容器的AC電壓值的關(guān)系的一測定例的曲線圖。
圖4是表示使用了下述電容器的模擬電路的一個(gè)示例的圖，該電容器中，電容器的靜電電容值變化和施加于電容器的AC電壓值具有圖3的曲線圖所示的關(guān)系。
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