冷阴极触发管宏模型设计及PSpice仿真

"冷阴极触发管宏模型设计——一种用于解决EDA软件中触发管仿真问题的方法，基于Spice语法，利用米克公式描述气体放电的自击穿特性，并在PSpice软件中实现表格宏模型和电压控制模块来模拟触发管的触发和导通过程。模型考虑了管内气压、电极距离和气体电离参数等非电物理因素对自击穿电压的影响。经过实验验证，该模型能够准确反映触发管的基本特性，满足电路分析和研究需求。" 冷阴极触发管，又称为充气触发管，是一种特殊的电子设备，常用于高压脉冲电路中，其工作原理依赖于气体放电现象。在电子设计自动化（EDA）领域，对这种特殊器件的精确仿真是一项挑战。传统的EDA软件往往缺乏针对这类器件的内置模型，限制了电路设计和分析的准确性。 本研究提出的冷阴极触发管宏模型，是为了解决这一问题。宏模型是一种高级的电路模型，它可以简化复杂的物理过程，使复杂的器件能在通用的仿真软件如PSpice中进行模拟。在该模型中，采用了气体放电理论中的米克公式，这是一种描述气体介质中电场强度与电流密度关系的经典公式，能够准确地刻画触发管的自击穿特性，即当电压达到一定阈值时，气体内部发生的放电现象。 为了在PSpice中实现这个模型，研究人员使用了一个表格宏模型和电压控制模块。表格宏模型允许通过预定义的电压-电流关系表来描述器件的行为，而电压控制模块则帮助捕捉触发管的动态触发和正向导通过程。此外，模型还考虑了非电物理因素，比如触发管内部的气体压力、主电极之间的距离以及气体的电离参数，这些因素会直接影响到自击穿电压。将这些非电因素转换为电压参数，使得它们可以直接被纳入到模型中，从而提高模型的精确性。 通过建立测试电路进行验证，该模型表现出了良好的性能，能够准确反映触发管的基本特性，满足了设计精度要求。这使得设计者能够在不依赖于专用仿真工具的情况下，利用常见的EDA软件进行触发管相关电路的分析和研究，极大地扩展了设计的可能性和便利性。 这项工作为冷阴极触发管的电路设计和分析提供了一种有效的仿真手段，对于理解和优化含有此类器件的复杂电路系统具有重要意义。同时，这种方法也可能为其他非标准或特殊电子元件的建模提供参考，推动EDA技术的进步。