pomoc s výpočtom tranzistoru mosfet

[Andrea]

Tam nějaká napěťová závislost je, ale ty barvičky se nějak neodpovídají. Hranu jsem měla asi 30ns, to už si nepamatuju.

Tohle vyšlo v reálu:

[AmarokCZ]

Barvičky si neodpovídají, protože každá křivka má jinou barvu , musíš to brát tak, že ty křivky jsou prostorově uspořádány jako na tvém obrázku. Legendu jsem tam nedával, protože přece víš jaké křivky k sobě patří .
Závislost tam je ale poměrně malá. Když se podíváš na datasheet (závislost kapacit na Uds), tak křivky Crss a Ciss jsou zhruba rovnoběžné, takže Cgs je konstantní (zhruba 4.5nF), mění se pouze Crss (=Cgd) a to od cca 100pF do 4.2nF. Navíc v sérii s GATEm je uvnitř MOSFETu odpor 7.5R, který to trochu rozhází (Ug není vlastně Ug ale napětí včetně úbytku na odporu 7.5R).

Co dál ještě chybí k přesné simulaci

[Andrea]

Mně ta změna Cgd nepřijde jako malá, zvláště když ji posílí Millerův zjev. Tobě se ten nasimulovaný průběh Ugs zdá být přesným obrazem reality?

[AmarokCZ]

Nasimulovaný průběh se mi nezdá obrazem reality, on taky ani model není reálný (už jen proto, že mám dva a každý je dost jiný).

[AmarokCZ]

Co říkáš na průběh s modelem od International Rectifier??

Navíc jsem zkoušel srovnat model IRF630 s realitou a dospěl jsem k tomu, že chyba simulátoru v závislosti kapacit na Uds je v jednotkách procent.

[Andrea]

Jo, to vypadá o dost líp, až na ten průběh Ugs při Uds=0, tam nemůže být Miller plateau, když ho nemá co udělat.

[AmarokCZ]

No já nemám teoretické základy, takže mě oprav, ale podle mě i při Uds tam bude ta "plateau", protože přes Cgd se zvýší napětí Uds.
Pokud by to bylo tak jak jsi napsala, znamená to, že průběh v příloze je špatně? (zdroj je obdélník 2kHz, 20V)

[Andrea]

protože přes Cgd se zvýší napětí Uds.

Ale to plató je způsobené Millerovým zjevem, že zvyšování Ugs způsobuje pokles Uds a naopak. Když je Uds nulové, nemá co klesat, takže průběh Ugs je exponencielní nabíjení (téměř) konstantní kapacity přes odpor. Viz. změřený průběh. Rozhodně tam nemůže být ten strmý nárůst na začátku před plató, ten je způsobený malou Cgd v důsledku velkého Uds, ale při Uds = 0 je Cgd velká a skoro konstantní.

[AmarokCZ]

No dobře, ale co ten případ s IRF630? Je to přece naprosto obdobná situace a to pozastavení růstu (s předchozím rychlým růstem) Ugs tam je taky.
Naznačuješ snad, že ten průběh Ugs v "IRF630.gif" je taky nereálný??

[Andrea]

Tak vem tranzistor, toho rusa a změř si to.

[AmarokCZ]

No je to stejný, ale v tom případě nevidím důvod, proč by u toho tvého "pokusu" měl být průběh Ugs při Uds=0V exponenciální, když se jedná o totéž.

[AmarokCZ]

Tady je srovnání simulovaného průběhu s naměřeným průběhem. Tranzistor byl IRF630 od ST Microelectronics a model byl od International Rectifier.
Nepatrné rozdíly tam jsou, ale podle mě je to docela dostačující a řekl bych že simulace s MOSFETy dává poměrně dobré výsledky pokud se jedná o modely FETů "LEVEL=17" (tzn. ten nejjednodušší model do kterého je zakomponována napěťová závislost Cgd).

[iginoiii]

tak tieto Vaše debaty sú úplne mimo mňa, ale zajtra sem vložím zopakované schéma v multisime, tak zbežne vychádzali dosť podobné grafy, veď uvidíte nakoľko to je kompatibilné(akurát v multisime nemám IRF630).

Plus tie zmerané priebehy sa mi fakt páčia, vážne budem uvažovat o osciloskope, lebo tá moja meracia karta je fajn na akcelerometre, a takéto veci, ale nad 100kHz nepoužiteľná(250kHz je len). Akurát keď vidím tie ceny osciloskopov 500E, tak neviem, či ho natoľko potrebujem.

i

[AmarokCZ]

MODEL IRF630 od International Rectifier:

Kód: Vybrat vše

** IRF630
.SUBCKT irf630/IR 1 2 3
**************************************
*      Model Generated by MODPEX     *
*Copyright(c) Symmetry Design Systems*
*         All Rights Reserved        *
*    UNPUBLISHED LICENSED SOFTWARE   *
*   Contains Proprietary Information *
*      Which is The Property of      *
*     SYMMETRY OR ITS LICENSORS      *
*Commercial Use or Resale Restricted *
*   by Symmetry License Agreement    *
**************************************
* Model generated on Jun 25, 96
* Model format: SPICE3
* Symmetry POWER MOS Model (Version 1.0)
* External Node Designations
* Node 1 -> Drain
* Node 2 -> Gate
* Node 3 -> Source
M1 9 7 8 8 MM L=100u W=100u
* Default values used in MM:
* The voltage-dependent capacitances are
* not included. Other default values are:
*   RS=0 RD=0 LD=0 CBD=0 CBS=0 CGBO=0
.MODEL MM NMOS LEVEL=1 IS=1e-32 VTO=3.90614 LAMBDA=0 KP=2.70091 CGSO=7.25845e-06 CGDO=1e-11
RS 8 3 0.0001
D1 3 1 MD
.MODEL MD D IS=2.59955e-15 RS=0.0232241 N=0.818263 BV=200 IBV=0.00025 EG=1 XTI=2.54918 TT=0 CJO=6.35847e-10 VJ=5 M=0.772431 FC=0.5
RDS 3 1 8e+06
RD 9 1 0.169992
RG 2 7 4.09017
D2 4 5 MD1
* Default values used in MD1:
*   RS=0 EG=1.11 XTI=3.0 TT=0
*   BV=infinite IBV=1mA
.MODEL MD1 D IS=1e-32 N=50 CJO=1.28188e-09 VJ=1.20026 M=0.9 FC=1e-08
D3 0 5 MD2
* Default values used in MD2:
*   EG=1.11 XTI=3.0 TT=0 CJO=0
*   BV=infinite IBV=1mA
.MODEL MD2 D IS=1e-10 N=0.413904 RS=3e-06
RL 5 10 1
FI2 7 9 VFI2 -1
VFI2 4 0 0
EV16 10 0 9 7 1
CAP 11 10 1.2819e-09
FI1 7 9 VFI1 -1
VFI1 11 6 0
RCAP 6 10 1
D4 0 6 MD3
* Default values used in MD3:
*   EG=1.11 XTI=3.0 TT=0 CJO=0
*   RS=0 BV=infinite IBV=1mA
.MODEL MD3 D IS=1e-10 N=0.413904
.ENDS

"no name" MODEL IRF630:

Kód: Vybrat vše

.subckt IRF630 D G S
.model mosfet NMOS( LEVEL=17 VTO=3.804 RS=0.04822 KP=4.366 RD=0.1648 TC1RD=0.0153 RG=8 IS=1e-36 LIMIT(VDS)=(*, 200)
+ CGDMAX=2.50E-09 CGDMIN=4.00E-12 XG2CGD=0.5 XG1CGD=0.1 CBD=1.85E-10 VTCGD=1)
.model diode D( IS=1.13e-12 RS=0.0194 TT=3.643e-07)
M1 D G S S mosfet
D1 S D Diode
Cgs G S 7.20E-10
.ends

Osciloskop koupíš za desetinu použitej, já jsem koupil dvou-paprskový ruský osciloskop 2x10MHz a zatím stačí.

[Andrea]

Tak mi to nedalo a našla jsem ty uložené obrázky z osciloskopu, ze kterých jsem složila ten jeden pro Uds 0-160V a hle, pro Uds=0 tam byly dva, ten co je ve složeném obrázku je pro vynucených 0V Uds (zkrat D a S), ten bez zkratu D a S tam malé platíčko má. Ale oproti simulaci, ten náběh na plató není tak strmý jako při Uds = 20V a víc, nemůže být, protože děj začíná při Uds = 0 a to napětí se tam teprve v průběhu náběhu na plató kapacitně indukuje přes Cgd. V příloze je složenina průběhů pro Uds = 0V vynucených a Uds = 20V (šedé průběhy) a černý je ten průběh pro Uds = 0V přes odpor 300Ohm. Ty průběhy jsem kdysi měřila při zkoumání měniče se ZVS, tam je to nulové Uds vnuceno zvenku, dokonce je tam -0.7V (jako u synchronního usměrňovače), proto mě ten průběh bez plató zajímal víc. Takže sypu si popel na hlavu a uznávám,že s dobrým modelem ty výsledky simulace až na detaily velice dobře odpovídají realitě. Já holt jsem měla špatný model (starý PSpice).