Академия гитарной электроники: Модели транзисторов для симуляторов. - Академия гитарной электроники

Перейти к содержимому

Страница 1 из 1
  • Вы не можете создать новую тему
  • Вы не можете ответить в тему

Модели транзисторов для симуляторов.

#1 Пользователь офлайн   Valentinych 

  • Иногда гуляю здесь...
  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 19 февраля 2020 - 11:01

Комрады, столкнулся с такой ситуевиной: в 9-м Мультисиме анализировал проект с полевиком J201. Все ОК. Затем нашел в мультисимовской же библиотеке MMBFJ201, воткнул его вместо J201 и усиление резко упало (практически на 15 дБ). :wall: А в железе должен стоять именно корпус SOT-23, а не ТО-93.
Вроде один и тот же полевик, Файрчайлдовский, даташит один и тот же, а оказалось, что модели на эти транзисторы в мультике разные. Это баг Мультисима, или просто у меня старая версия библиотек моделей? Где скачать свежие модели для мультика?
Если у кого-то есть, поделитесь, плз.
Оченнанадо! :pleasantry:
Хочу все знать, но... это не реально...
0

#2 Пользователь офлайн   Grechka 

  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 19 февраля 2020 - 15:57

Valentinych, правильную модель MMBFJ201, выкладывали в теме девайсов на ПТ.
0

#3 Пользователь офлайн   ZAQ 

  • присоединяйся к СВОим!
  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 19 февраля 2020 - 18:49

Про 9-й не скажу, но даже в стандартной 14 версии с обновлёнными библиотеками у меня такая модель отсутствует. Есть очень похожая по названию модель MMBF0201NLT1G, но это MOSFET. Сама по себе модель J201 в Мультисиме вполне, достовернее, чем, к примеру, модель по умолчанию в Микрокап (я как-то сравнивал), хотя Мультисим на основе Микрокап создавался. Я не думаю, что есть какая-то существенная разница между J201 в TO-93 и его же исполнением в SOT-23 (MMBFJ201), и поэтому спокойно можно брать рабочую модель от J201. Параметры в модели проекта (не глобальной библиотечной модели) можно корректировать и сохранять, подгоняя под имеющийся экземпляр, ведь реально тоже есть сильный разброс. Но я особо и по этому поводу мало заморачиваюсь - всё равно на макете очень близко, но и если очень надо, то и точно режим подстраиваешь...
присоединяйся к СВОим!
0

#4 Пользователь офлайн   Torbjorn 

  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 20 февраля 2020 - 05:56

Valentinych, есть такое. Отношение к потребителю поражает. Вот, что в своё время понаизмерял по постоянному току:
Прикрепленное изображение: Знімок екрана (76).png
0

#5 Пользователь офлайн   Valentinych 

  • Иногда гуляю здесь...
  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 20 февраля 2020 - 11:06

Парни, похоже я всех ввел в заблуждение. У меня на компе стоят и Мультисим 12, и Микрокап 9.
Моделировал в МС, а написал про мультик. Spice-модели в обоих симах сильно отличаются. Да еще и несоответствие моделей в зависимости от корпусного исполнения полевика. Вот крыша и поехала. Но анализ в Микрокапе мне больше нравится, поэтому чаще использую именно его.
Стал разбираться, почему такая разница в результатах, и оказалось, что в библиотеке МС нормальная модель J201, а для MMBFJ201 только кривая заготовка, сделанная, к тому же, на базе болванки модели KS208. Там практически все параметры левые - даже емкости не указаны, а напряжение отсечки так вообще стоит -2,5 вольта. Короче, полная лажа. Удалил ее из либы вообще, чтобы глаза не мозолила, и буду пользоваться моделью J201.
Лев (LeonSound) подогнал мне отрихтованную модель J201 с которой он давно работает, и которая по его мнению показывает достоверные результаты. Практически один в один с той моделью, с которой я начинал работать в МС9. Есть незначительные различия по двум параметрам. Так что вопрос закрыт.
Кстати, параметры этой модели:

.MODEL J201 NJF (AF=500.525m BETA=2.95364m CGD=2.7837p CGS=3.16421p KF=4.997636E-019 LAMBDA=10m PB=1.9379 RS=286.385 VTO=-0.65)

довольно сильно отличаются от той, на которую дал ссылку Grechka (нашел с трудом на последних страницах темы про полевики), и от параметров, приведенных Torbjorn. Возможно, что математика в мультике и в капе разная, не знаю. Но такого быть, ИМХО, не должно. Так что и здесь есть над чем подумать...

Но в любом случае, всем спасибо за советы и рекомендации! :good:
Хочу все знать, но... это не реально...
0

#6 Пользователь офлайн   Torbjorn 

  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 20 февраля 2020 - 11:30

 Valentinych сказал:

.MODEL J201 NJF (AF=500.525m BETA=2.95364m CGD=2.7837p CGS=3.16421p KF=4.997636E-019 LAMBDA=10m PB=1.9379 RS=286.385 VTO=-0.65)

Никогда не поверю, что Лев такой лажей пользуется.
Крутизна 2.95 мА/В^2 при отсечке -0.65В - это около 1.26 мА начального тока стока. Это очень "круто". Практически - ключ.
Кто-то из камрадов, кстати, задал полезную моду - указывать начальный ток стока в имени модели. В моих моделях mmbfj201 это заметно.
0

#7 Пользователь офлайн   vyborgparts 

  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 20 февраля 2020 - 14:45

 Torbjorn (20 февраля 2020 - 11:30) писал:

Никогда не поверю, что Лев такой лажей пользуется.
Крутизна 2.95 мА/В^2 при отсечке -0.65В - это около 1.26 мА начального тока стока. Это очень "круто". Практически - ключ.
Кто-то из камрадов, кстати, задал полезную моду - указывать начальный ток стока в имени модели. В моих моделях mmbfj201 это заметно.

Чукча не писатель, чукча читатель. Воплощенные в серийном железе схемы просчитанные предварительно этой моделью полностью
повторяют смоделированные, и по переменке и по постоянке. Все попытки прицепить к микрокапу альтернативные модели учитывающие различный начальный ток
закончились неудачей.
:pardon:
0

#8 Пользователь офлайн   Tuvalu 

  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 20 февраля 2020 - 23:20

Вот, что пишет Lart:

Цитата

lart

Re: Мысли по поводу симуляторов...
Ответ #416 - 19.08.2012 :: 01:27:18

Три модели для J201 с начальными токами стока 450, 550 и 700 мкА:
.MODEL J201_450 NJF(VTO=-0.70 BETA=1.2M LAMBDA=2M IS=114.5F RD=1 RS=1 CGD=4.667P CGS=2.992P M=.2271 PB=.5 FC=.5 VTOTC=-2.5M BETATCE=-.5 KF=604.2E-18)
.MODEL J201_550 NJF(VTO=-0.75 BETA=1.2M LAMBDA=2M IS=114.5F RD=1 RS=1 CGD=4.667P CGS=2.992P M=.2271 PB=.5 FC=.5 VTOTC=-2.5M BETATCE=-.5 KF=604.2E-18)
.MODEL J201_700 NJF(VTO=-0.85 BETA=1.2M LAMBDA=2M IS=114.5F RD=1 RS=1 CGD=4.667P CGS=2.992P M=.2271 PB=.5 FC=.5 VTOTC=-2.5M BETATCE=-.5 KF=604.2E-18)

.MODEL 2N5457 NJF(BETA=1.125M BETATCE=-.5 RD=1 RS=1 LAMBDA=2.3M VTO=-0.6 VTOTC=-2.5M IS=181.3F ISR=1.747P N=1 NR=2 XTI=3 ALPHA=2.543U VK=152.2 CGD=4P M=.3114 PB=.5 FC=.5 CGS=4.627P KF=10.45E-18 AF=1)

.MODEL 2SK117 NJF(BETA=26.72M RS=12.31 RD=12.31 BETATCE=-.5 LAMBDA=2.462M VTO=-.8647 VTOTC=-2.5M CGD=7.762P M=.384 PB=1.153 FC=.5 CGS=14.09P ISR=112.8P NR=2 IS=11.28P N=1 XTI=3 ALPHA=10U VK=100 KF=1E-18 AF=1)


И вот ещё что:

Цитата

Отсечка и начальный ток связаны некоей зависимостью, обычно производители в даташитах приводят такой график. Самый примитивный способ (то, что называется "в лоб") - изменить в приведенной выше модели всего один параметр: отсечку Vto, при этом автоматически изменится и значение начального тока стока. Вот, к примеру, скорректированные таким образом модельки, которыми я уже несколько лет успешно пользуюсь (в наименовании модели цифры означают ток стока в мкА):

.MODEL J201_450 NJF(VTO=-0.70 BETA=0.92M LAMBDA=2M IS=114.5F RD=1 RS=1 CGD=4.667P CGS=2.992P M=.2271 PB=.5 FC=.5 VTOTC=-2.5M BETATCE=-.5 KF=604.2E-18)

.MODEL J201_550 NJF(VTO=-0.75 BETA=0.93M LAMBDA=2M IS=114.5F RD=1 RS=1 CGD=4.667P CGS=2.992P M=.2271 PB=.5 FC=.5 VTOTC=-2.5M BETATCE=-.5 KF=604.2E-18)

.MODEL J201_700 NJF(VTO=-0.85 BETA=0.94M LAMBDA=2M IS=114.5F RD=1 RS=1 CGD=4.667P CGS=2.992P M=.2271 PB=.5 FC=.5 VTOTC=-2.5M BETATCE=-.5 KF=604.2E-18)

"Я вам не скажу за всю Одессу", но меня эти модельки вполне устраивают.

В некоторых пределах "поиграться" с зависимостью тока стока и отсечки можно с помощью параметра Beta. К примеру, в приведенной в самом начале модели J201 от National измени Vto на 0.75, а Beta - примерно на 1.4m, и получишь требуемые 0.75В отсечки и 0.8мА тока стока.
Не знаю, в обеих цитатах одни и те же модели J201 или нет, сравнивайте сами.

По моему опыту. Многие модели, которые идут в комплекте с Микрокапом, очень кривые. Точнее, никакие - листаешь типы ПТ, а параметры не меняются. Т.е. они взяли некие базовые модели и прицепили их к целому списку совершенно разных ПТ. Примерно такая же ситуация и с другими симуляторами. Лично я строю графики (Alt+3) передаточной хар-ки Id(Ugs) и рихтую модели до соответствия даташитным значениям примерно так, как пишет Lart.
А про модели ОУ - это вообще песня, как-нибудь в другой раз.

Цитата

Все попытки прицепить к микрокапу альтернативные модели учитывающие различный начальный ток
закончились неудачей.
Ну, такое...
0

#9 Пользователь офлайн   Torbjorn 

  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 20 февраля 2020 - 23:54

Лев, ну не смешно даже. Мир никогда не будет прежним (с). Ты же понимаешь, что, если

Цитата

Воплощенные в серийном железе схемы просчитанные предварительно этой моделью полностью
повторяют смоделированные, и по переменке и по постоянке

то тут вариантов немного. Либо у тебя фейковые транзисторы (а крутизна, втрое выше номинальной - это не шутки и не мелочи). Либо твои слова - неправда. Учитывая

Цитата

Все попытки прицепить к микрокапу альтернативные модели учитывающие различный начальный ток
закончились неудачей

склоняюсь ко второму варианту.
0

#10 Пользователь офлайн   vyborgparts 

  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 21 февраля 2020 - 22:28

 Torbjorn (20 февраля 2020 - 23:54) писал:

Либо твои слова - неправда. Учитывая
склоняюсь ко второму варианту.

Вот нашел в архиве снятие ачх в железе с помощью рмаа.
Нужно было убедиться что кап считает хоть сколько нибудь похоже на
истину. В данном случае проверялась похожесть межэлектродных емкостей.
Но попутно выяснилось, что и сквозная ачх удивительно похожа на расчетную.
А это невозможно при сильной разнице в крутизны в железе и в модели.
(Эффект Миллера и пр.)
Или я неправильно интерпретировал полученные результаты?
Насколько я помню результаты моделирования мы с Михаилом ака KMG
всегда сравнивали и не возникало сильных расхождений, а он пользовал и сим
другой и модели явно не из капа...
Серийные же изделия имеют вполне себе адекватный гейн, излишка не наблюдается.



ps. Вы слишком плохо думаете о людях.

Прикрепленные изображения

  • Прикрепленное изображение: 123.png
  • Прикрепленное изображение: Spectrum 103-177.png

Сообщение отредактировал vyborgparts: 21 февраля 2020 - 22:37

0

#11 Пользователь офлайн   Torbjorn 

  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 23 февраля 2020 - 19:02

Похоже, я догадываюсь откуда растут ноги этой лажи с BETA=2.95364m. От какого производителя мы первым делом читаем даташит? Правильно, Fairchild (ныне ON SEMI). Смотрим на графики передаточных [вольт-амперных] характеристик для разных Та:

Прикрепленное изображение: fairchild.png

Подходящих для (mmbf)j201 кривых нет вообще. Ок, считаем крутизну ВАХ для J202 по средней линии (Vgs(off)=-2.6V, Ta=+25C):
0.012/2^2=0.003
Да-да, именно -2V отсечку показывает нам график, в отличие от заявленных -2.6V в аннотации к нему. Близко к 2.95364m? :)
Ну, кто полевиков наизмерялся, тот понимает, что для J202 с такой отсечкой 12 мА начального тока стока при Та=25С - это полный нонсенс. Вот, измерял пару оригинальных фейрчайлдовских J202 пр-ва начала нулевых, из маршалловской педали ВВ2:
J202-1 - 1.425V 1.4mA BETA=0.69m
J202-2 - 1.723V 1.96mA BETA=0.66m
Спойлер

Похоже, ответственные за подготовку документации лица из Fairchild скопировали графики (по ошибке ли?) с какой-то другой куда более "крутой" модели.
Ну, не чайлдами едиными. Обращаемся к Vishay:

Прикрепленное изображение: vishay.png

Удобно прикинуть бету по второй в самом нижнем ряду клетке (как раз для j201 "около того"):
0.0005/0.75^2=0.89m
Perfecto!
Спойлер

Не забываем смотреть на скрин с измеренными параметрами в первом моем посте в этой теме.
Проверим для J202:
0.002/1.7^2=0.69m
Bellissimo!
Спойлер

Но не Вишаями едиными. И не sst/(mmbf)j201. Давайте взглянем на документацию 2SK208x от ответственных японцев:

Прикрепленное изображение: toshiba.png

Идеально подходящей кривой для измеренных мною "R" на графике нет, поэтому рассмотрим нижнюю (для Idss=1.3mA):
0.0013/1.12^2=1.04m
Очень хорошо, при измеренной бете - 1.096m, учитывая снижение крутизны с ростом Idss. Прикинем бету для "GR" как среднее арифметическое из двух вычисленных бет верхних графиков:
0.0056/2.8^2=0.000714
0.004/2^2=0.001
(0.000714+0.001)/2=0.857m при измеренной - 0.791m. Хорошо?
Уж простите меня, чукчу-писателя.
Стоит понимать, что при измерениях имеет место определенная относительно небольшая погрешность. Например, наводки на высокоомные цепи мультиметра при измерении отсечки. Или разогрев кристалла при измерении начального тока стока. А ещё симулятор "видит" VTO как абсолютную отсечку (нулевой ток стока), а измеряем мы её не при нулевом токе (и в даташитах читаем "Vgs(off)=-***V при Id=***n[u]A"), а при каком-то минимальном. Ведь у нас присутствует сопротивление в цепи истока и напряжение на нем. Но это мелочи, хоть для успокоения души можно и "подогнать" крутизну и отсечку в симе с помощью dc sweep или моделирования цепи, с которой производились измерения.


 vyborgparts сказал:

Или я неправильно интерпретировал полученные результаты?


vyborgparts, ну, как бы так сказать :) Таким образом верифицировать столь фундаментально важный парметр, как крутизна ВАХ ПТ - это как измерять расстояние от Земли до Солнца по оттенку загара на попе Дженнифер Лопес :) Как по мне, куда надёжнее самостоятельно измерить отсечку и начальный ток стока, посчитать BETA, исправить модель и проверить параметры в симе построив график кривой dc sweep (это и будет ВАХ) или промоделировав какой-нибудь типовый каскад.
А по теме малосигнального анализа АЧХ и его ньюансах можно поговорить отдельно. Тут у нас несколько иная повестка.

 vyborgparts сказал:

ps. Вы слишком плохо думаете о людях.


"Едва ли. Отнюдь. Извольте." (с) :) Просто у меня гиперчувствительность ко всякого рода распространению недостоверной информации на технических форумах. Вы же понимаете, что и без нас хватает всяких "гуру", которые регулярно генерируют мифы и заблуждения, мягко говоря, а толпы неокрепших умов разносят это по просторам интернета как бубонную чуму. Так что предлагаю мотивироваться исключительно поискамим истины. Ведь в науке не бывает "у каждого своей правды".
1

#12 Пользователь офлайн   vyborgparts 

  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 24 февраля 2020 - 17:22

 Torbjorn (23 февраля 2020 - 19:02) писал:

или промоделировав какой-нибудь типовый каскад.

Собственно я так и поступил. Собрал макет выходного каскада серийного девайса, и подтыкая в тестовый разъем mmbfj201
транзисторы осуществляю фильтрацию сразу по совокупности параметров. Рабочая точка укладывается в допустимый
коридор - транзистор в усил. каскады, если нет - в коммутацию.
Поразительным образом смоделированный по "кривым" моделям каскад в 80% транзисторов р/т совпадает
в тестовом каскаде и микрокапе.

По АЧХ...я так понимаю в эффекте Миллера крутизна не самый последний по влиянию параметр?
Я так рассудил, если с меньшим усилением каскада емкость исток-затвор вносит меньший завал сверху,
то более-менее похожий завал сверху в смоделированом каскаде и в железном (при одинаковой ёмкости) будет свидетельствовать
о достаточной точности модели.
Практические измерения показали не похожесть, а точное совпадение!
На обоих моих графиках на частоте 8 кГц уровень -14 дБ относительно верхушки горба.
И это при том что моделировался и измерялся 4-хкаскадный преамп.
Представляется, что даже небольшое несовпадение привело бы к существенному расхождению сквозной АЧХ на 4-х каскадах.
Не?


ps. Если животное выглядит как осёл, пахнет как осёл и орёт как осёл, значит это и есть осёл. (с)
0

#13 Пользователь офлайн   Grechka 

  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 24 февраля 2020 - 18:23

Цитата

Рабочая точка укладывается в допустимый коридор - транзистор в усил. каскады

vyborgparts, какова ширина коридора в процентах допустима в каскадах ваших девайсов? так, спортивный интерес.
0

#14 Пользователь офлайн   Torbjorn 

  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 24 февраля 2020 - 19:03

А слона то я сразу и не заметил. RS=286.385. 286 Ом сопротивление истока, Карл :) Теперь не удивительно, что с такой лажовой BETA эта модель как-то работала.
vyborgparts, замени RS на дефолтную единицу, или возьми данные с официальной модели (там числа похожи на правду, только если не по 18 Ом на сток и на исток, а по 9 Ом). И не забудь RD добавить в модель. RS=RD, обязательно, т.к. структура J-FET симметричная. Ну а правильные BETA найдешь в моих постах.

Спойлер

0

#15 Пользователь офлайн   ZAQ 

  • присоединяйся к СВОим!
  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 24 февраля 2020 - 22:31

Как проводились измерения (ф-ла верна при Vgs=0) и что там на таких графиках можно рассмотреть? Вот нормальный:


Прикрепленное изображение: Снимок.JPG

beta=-0.00032/0.25=1.28m
присоединяйся к СВОим!
0

#16 Пользователь офлайн   vyborgparts 

  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Раскрыть информацию

Отправлено 25 февраля 2020 - 00:00

 Grechka (24 февраля 2020 - 18:23) писал:

vyborgparts, какова ширина коридора в процентах допустима в каскадах ваших девайсов? так, спортивный интерес.

При питании 7 В, допускаю на стоке выходного каскада от 3 до 4,2 В.

Сообщение отредактировал vyborgparts: 25 февраля 2020 - 00:01

0

Поделиться темой:


Страница 1 из 1
  • Вы не можете создать новую тему
  • Вы не можете ответить в тему

1 человек читают эту тему
0 пользователей, 1 гостей, 0 скрытых пользователей

Спасибо админам и создателям форума, которые развивали ресурс вплоть до мая 2022 года: Kanistra, Nazarett, Satriani, Плохиш, Тяп !