PSPICE: Triviálna simulácia VZD = f(teplota)

[robos]

Zdravím vospolok.

Mám otázku na tých, ktorí vedia dobre simulovať. Konkrétne v PSPICE. Chcel som sa pohrať so simuláciu Zenerovho napätia a jeho zmeny s teplotou. Použil som modely diod BZX84Cxx z knižnice Philips a s prekvapením som zistil, že s rastúcou teplotu VZD klesá. Začal som na internete pátrať prečo, ale nedopátral som sa. Nenašiel som ani žiadnu simuláciu VZD s teplotou v PSPICE.

Model tej diódy otvorený v editore neobsahuje žiaden teplotný koeficient. Ani textový zápis modelu v lib súbore.

Moja otázka je - mám to chápať tak, že tento model diódy nepočíta so simuláciou teplotného koeficienu VZD? Ten má byť záporný pre diódy s malým VZD, a kladný pre diódy s veľkým VZD.

Na obrázku sú dva obvody, ten druhý má simulovať kompenzáciu VZD s teplotou. Ale výsledkom je, že napätie klesá ešte viac s teplotu - obe diódy majú záporny koeficient.

Vďaka za rady.

[Bernard]

Simulace diody vychází z tzv. Shockleyovy rovnice, ve které je vliv teploty zahrnut, a tak se v modelu nevyskytuje. Ta rovnice ale nepostihuje napěťový průraz v závěrném směru, takže modely zenerek jsou "vylepšeny" o napětí průrazu (bv=breakdown voltage) a někdy také o jeho teplotní koeficient Tbv1. Pokud se má simulace zenerky podobat realitě, tak hledej model, který má to Tbv1 uvedeno. A bývá kladné i záporné.

[bdn]

Přejít na LTSpice XVII
https://www.analog.com/en/design-center ... lator.html
Na fóru jsou modely zener. diod i s teplotními koeficienty...

[robos]

-> Bernard - vďaka za rýchle vysvetlenie. Prehľadal som *.lib súbory na reťazec Tbv a našiel som modely v diode.lib, ktore ho používajú. A funguje to, VZD stúpa s teplotu. Teraz Tbv skúsim pridať aj k tým BZX od Philips a malo by to tiež fungovať.

Len ma zaráža, že je opomenutý tak dôležitý parameter v modeloch pre simulátor, ktorý používajú, ako sa hovorí, globálne korporácie, ktorých výrobky zaplavili svet. V niektorých som pracoval, takže viem, kde sa OrCAD Pspice sa používa.


-> bdn - chcem sa naučiť poriadne pracovať v PSpice-e. Podľa mňa je to základ, pretože je to profesionálny nástroj. Mám v počítači aj LTSpice, ale musím sa priznať, že ten ich editačný grafický interfejs mi k srdcu neprirástol. F2, F3, F4, F5, F6... mi príde hrozne obskurné. Možno dnes už majú nejaký normálny vstupný GUI, ja som v tom už dávno nerobil.

[JirkaZ]

ZD mají kladný i záporný součinitel napětí na teplotě, záleží na typu interního děje (Zenerův jev nebo nedestruktivní lavinový průraz).

Pro běžné typy platí, že zlom je okolo 5,6V (tam bývá součinitel i blízký 0).

[robos]

Pro běžné typy platí, že zlom je okolo 5,6V (tam bývá součinitel i blízký 0).

Áno, je to tak. Len si dovolím dodať, že ako som sa teraz dočítal, úplná teplotná kompenzácia nastáva iba pri určitom prúde Izo - viď. ukážka z knihy od Z. Fibicha - Zenerovy diody. Oblasť krivky pod Izo ukazuje záporný posun VZD s teplotou, oblasť nad Izo ukazuje kladný. Záleži na tom, ktorý jav je pri danom Zenerovom prúde predominantný.

Dokonca sa mi to podarilo aj nasimulovať... Vybral som diódu 1N4733 a pohral som sa s Tbl - musí byť v určitom rozsahu, aby došlo k pretnutiu charakteristík v pracovnej oblasti. Urobil som simulácie pre Tbl = 50, 75 a 45 10-6/°C a je vidieť, ako sa posúva prúd, pri ktorom sa krivky pretnú.

Je to samozrejme mulované pri napájaní diódy zdrojom prúdu, ktorý rozmietam. V praxi by tam bol napäťový zdroj s predradným odporom a VACH by asi vypadala s teplotou trochu inak.

[robos]

Zdravím skúsených simulátorov. Pridávam do toho svojho staršieho vlákna otázku, aby som nemusel začínař nové vlákno.

Vie mi niekto poradiť, ako sa riešia problémy s kostrbatým priebehom? Určite sa to objavuje aj v iných simulátoroch, takže je to asi všeobecný problém a možno sú aj nejaké obecné rady, aké sú príčiny. Tuší niekto?

Jedná sa o jednoduchý zosilňovač z BF245 a následným PNP tranzistorom. Je to lineárny zosilňovač, budený malým signálom, ale signál na Drain-e BF245 je kostrbatý a takto sa prenáša ďalej cez PNP tranzistor.

Keď PNP vymažem, tak na Drain-e BF245 je signál harmonický podľa očakávania.

Môže to byť nejaký problém s modelom toho PNP alebo BF245?
Vďaka.

[Bernard]

V LTspice XVII sa nič kostrbaté neukazuje. Skús si porovnať modely.

[robos]

Ahoj, vďaka ti za to, že si to odsimuloval v LT za mňa, mne sa do toho vôbec nechce. Popravde, nechápem, akú môže mať človek istotu, keď simuluje v LT. Viď napríklad jednoduchý obvod, v ktorom je zadaný harmonický zdroj, ale namiesto sínusu to vygeneruje nejaký šišoid. To sú nejaké LTspajsoviny...

Napadá ma otázka z jednej cimrmanovskej hry: "Pane inženýre, je to vůbec možný?"

[Bernard]

Nie je obvyklé budiť obvod zdrojom napätia v rádu mikrovoltov. Potom môže nastať problém v zobrazení, ktoré prechádza komprimáciou, pri ktorej príliš malé prírastky hodnôt sa skreslia. Ak trváš na mikrovoltových zdrojoch, mal by si komprimáciu vypnúť (Control Panel->Compression, zrušiť povolenie kompresie 1. aj 2. rádu), alebo sprísniť absolútnu napäťovú toleranciu z default hodnoty 1e-5 V aspoň o dva rády, na 1e-7 V.

[robos]

Tak vďaka za preškolenie. Ale musím prísť na ten problém s kostrbatými priebehmi. Skúsim vymeniť modely v PSpice. Uvidím, ako to dopadne.