Gtlab Forum

Флуд => Флейм. Флуд. Обо всем на свете => Тема начата: new_man от Марта 27, 2017, 07:08:14 am

Название: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: new_man от Марта 27, 2017, 07:08:14 am
Такая фигня: собрал в симуляторе внутреннюю схему TL431, приведенную в даташите TI. Uref получилось 1.87В. Транзисторы использовал ВС847/857. С другими моделями Uref получается где-то рядом с уже означенным. Чем-то видимо интегральные транзисторы от рассыпухи отличаются.
Так вот, можно ли где-то надыбать спайс-моделей интегральных транзисторов?
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Peratron от Марта 27, 2017, 08:07:27 am
Если надо - то могу порадовать правильной моделью 431 с адекватной частотной коррекцией...
Ы?
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: new_man от Марта 27, 2017, 08:25:20 am
Вряд ли мне это поможет, но Ы.
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Peratron от Марта 27, 2017, 08:44:47 am
Куда делась приклеенная сверху тема по библиотекам в технологиях?!   :o

Администраторы, ау!
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Peratron от Марта 27, 2017, 09:15:27 am
Докинул модель в теме спайс-библиотек в технологиях.

Есть ещё у меня неправильная модель - она некорректированная по частотке/быстродействию.

Использовал обе для моделирования усилителей - неправильная даёт бесконечную полосу и на реальный усилитель не похожа.
Эта модель даёт нечто, похожее на реальность. Во всяком случае я с осторожностью, но доверяю ей...
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: new_man от Марта 27, 2017, 10:31:13 am
Цитировать
Докинул модель в теме спайс-библиотек в технологиях.
Нет, это все-таки не то.
Я хочу наконец узнать, какова линейность этой микросхемы в режиме усилителя. Поэтому я набрал в спайсе полную схему из даташита.

(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fsavepic.ru%2F13370859m.jpg&hash=69e06cfbcb33b24f01212861349d54099f4164d4) (http://savepic.ru/13370859.htm)

А те модели, что можно найти в сети (и твоя тоже) - это все представления на том или ином уровне абстракции. Я бы сказал жестче: на том или ином уровне пренебрежения реальностью.
Вот, например, модель, используемая в LTspice (библиотека EXTRA):

(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fsavepic.ru%2F13425132m.jpg&hash=2d5d2676d7b24d1a6abae6164a03396c74c325c1) (http://savepic.ru/13425132.htm)

Использованы идеальные модели стабилитронов, идеальные управляемые источники. Понятно, что линейность такой модели будет запредельной. Но это не есть реальность!
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Peratron от Марта 27, 2017, 10:44:18 am
Цитировать
Я хочу наконец узнать, какова линейность этой микросхемы в режиме усилителя.
Не проблема померять это экспериментально - комп + звуковуха + софт = отличный спектроанализатор с отличным звуковым генератором.
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: new_man от Марта 27, 2017, 10:59:38 am
Цитировать
Не проблема померять это экспериментально - комп + звуковуха + софт = отличный спектроанализатор с отличным звуковым генератором.
После кончины Юльки я уже этим не занимаюсь. Лениво все переделывать под другую карту.

И вообще все лениво.   [smiley=cry.gif]
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Peratron от Марта 27, 2017, 11:07:46 am
По всем соображениям, с линейностью у 431 должно быть весьма неплохо - поскольку выходной каскад однотактный А.

Прикидка на стандартных транзисторах в этом плане вполне аутентична - несовпадение опорного потенциала тут не имеет существенного значения.
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: OlegFX от Марта 27, 2017, 12:37:21 pm
new_man, тут вот какое дело. Могу поискать (но не хотелось бы, поверьте на слово) точную цитату какого-то очень известного тамошнего спеца (кажется, Боб Добкин) о том, что принципиальная схема чипа весьма приблизительно отражает действительное его устройство. Например, в интегральной схемотехнике есть такое понятие как "величина транзистора". Нарисованы два транзистора, мы полагаем, что они одинаковы, но на самом деле один из них по площади в несколько раз больше другого. Т.е. плотность тока другая, другое падение на переходах - так, например, масштабируются токовые зеркала, формируются источники опорного напряжения и т.п. Не резисторами, как в обычной схемотехнике, а именно величиной транзисторов. Если попробовать перевести это в "наш мир", то зеркала можно масштабировать разным кол-вом параллельных транзисторов - можете попробовать в симуляторе. Но на схемах из даташитов это никак не отображено. (Впрочем, в TL431 в зеркалах нарисованы резисторы, вижу). Плюс, многоэмиттерные, многоколлекторные транзисторы и ещё много всякого такого. Если бы это было возможно, то существовали бы "самопальные" уточнённые модели микросхем, но такого нет, по крайней мере, мне это никогда не попадалось. В отличие от ламп, транзисторов и т.п. Забейте.
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Rst7 от Марта 27, 2017, 05:20:02 pm
На самом деле гугль все знает. Вот схема, снятая с кристалла с указанием параметра area (это тот самый размер транзисторов)
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fstatic.righto.com%2Fimages%2FTL431%2Ftl431_schematic.png&hash=48824ebc40db3c3e0f36127805f7fb9c577c6c5e)
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: new_man от Марта 27, 2017, 06:07:35 pm
Это все хорошо, но спайс-моделей как не было, так и нет.
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Rst7 от Марта 27, 2017, 06:50:46 pm
Цитировать
Это все хорошо, но спайс-моделей как не было, так и нет.

Спайс-моделей чего? Транзисторов? Так вот теперь ставите в качестве основной модели, скажем, тот же BC817/BC807. Только параметр area оставляете.
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Peratron от Марта 28, 2017, 06:16:04 am
ИМХО, тему стоит перекинуть в основной раздел (в технологии).

Админы - ау!
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Peratron от Марта 28, 2017, 06:18:51 am
@ Rst7

Респект за редкую инфу.

ХИНТ: хорошая модель 431 реально интересна и в целом в аудио-домене, и в гитаристике конкретно.
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: new_man от Марта 28, 2017, 06:43:09 am
Цитировать
...ставите в качестве основной модели, скажем, тот же BC817/BC807. Только параметр area оставляете.
Но в спайс-модели нет параметра area!
Скорее всего нужно играть сопротивлениями переходов RB, RC, RE, а также током насыщения IS; это те параметры, которые непосредственно связаны с площадью транзистора. Но какому значению площади соответствуют какие значения параметров - загадка.

Впрочем, я согласен с Ператроном, на нелинейность эти вариации не будут оказывать существенного влияния.
Я подставлял в схему разные транзисторы, как из библиотеки, так и из спайс-моделей других микросхем. Vref=2.5V не удалось достигнуть ни в одном случае, максимум, что получилось - 2.2V. Во всех случаях оценивалось и THD в одной и той же схеме включения. Разница была не в разы, а на проценты.

Вообще THD пляшет в районе 0.05-0.1% при размахе сигнала на катоде 1-1.5В.
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Rst7 от Марта 28, 2017, 07:23:32 am
Цитировать
Цитировать
...ставите в качестве основной модели, скажем, тот же BC817/BC807. Только параметр area оставляете.
Но в спайс-модели нет параметра area!

Да ну? ;)

Цитировать
The SPICE model of a bipolar transistor includes a variety of parasitic circuit elements and some
process related parameters in addition to the elements previously discussed in this chapter. The
syntax of a bipolar transistor incorporates the parameters a circuit designer can change as shown
below:
BJT syntax
Q<name> <collector node> <base node> <emitter node> [<substrate node>] <modelname>
+ [<area>]
.MODEL <modelname> NPN(BF=<value> BR=<value> IS=<value> CJE=<value>
+ CJC=<value> VJE=<value> VJC=<value> VAF=<value> VAR=<value>
+ NF=<value> NR=<value>)
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: new_man от Марта 28, 2017, 07:35:01 am
Цитировать
.model BC817-25 NPN(IS=9.198E-14 NF=1.003 ISE=4.468E-16 NE=1.65 BF=338.8 IKF=0.4913 VAF=107.9 NR=1.002 ISC=5.109E-15 NC=1.071 BR=29.48 IKR=0.193 VAR=25 RB=1 IRB=1000 RBM=1 RE=0.2126 RC=0.143 XTB=0 EG=1.11 XTI=3 CJE=3.825E-11 VJE=0.7004 MJE=0.364 TF=5.229E-10 XTF=219.7 VTF=3.502 ITF=7.257 PTF=0 CJC=1.27E-11 VJC=0.4431 MJC=0.3983 XCJC=0.4555 TR=7E-11 CJS=0 VJS=0.75 MJS=0.333 FC=0.905 Vceo=45 Icrating=500m mfg=NXP)
Где здесь area?
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Rst7 от Марта 28, 2017, 07:45:44 am
Цитировать
Цитировать
.model BC817-25 NPN(IS=9.198E-14 NF=1.003 ISE=4.468E-16 NE=1.65 BF=338.8 IKF=0.4913 VAF=107.9 NR=1.002 ISC=5.109E-15 NC=1.071 BR=29.48 IKR=0.193 VAR=25 RB=1 IRB=1000 RBM=1 RE=0.2126 RC=0.143 XTB=0 EG=1.11 XTI=3 CJE=3.825E-11 VJE=0.7004 MJE=0.364 TF=5.229E-10 XTF=219.7 VTF=3.502 ITF=7.257 PTF=0 CJC=1.27E-11 VJC=0.4431 MJC=0.3983 XCJC=0.4555 TR=7E-11 CJS=0 VJS=0.75 MJS=0.333 FC=0.905 Vceo=45 Icrating=500m mfg=NXP)
Где здесь area?

Да не тут же. Там, где у Вас транзистор используется Qтакой-то К Б Э ..... area=2.5 например. Все эти дополнительные параметры дописываются после имени модели в месте применения.
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: new_man от Марта 28, 2017, 07:55:00 am
Не понимаю!!!!
 [smiley=cry.gif] [smiley=cry.gif]
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Rst7 от Марта 28, 2017, 07:56:08 am
Цитировать
Не понимаю!!!!
 [smiley=cry.gif] [smiley=cry.gif]

Какой симулятор используете?
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: new_man от Марта 28, 2017, 08:01:22 am
LTspice
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Peratron от Марта 28, 2017, 09:00:36 am
Цитировать
Вообще THD пляшет в районе 0.05-0.1% при размахе сигнала на катоде 1-1.5В.
Без ООС, полагаю?
Очень некислый результат...
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: new_man от Марта 28, 2017, 09:50:15 am
Цитировать
Цитировать
Вообще THD пляшет в районе 0.05-0.1% при размахе сигнала на катоде 1-1.5В.
Без ООС, полагаю?
Очень некислый результат...

Вы оптимист, батенька. С ООС. Без ООС вот (Uвых=1в ампл):

(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fsavepic.ru%2F13402264m.png&hash=d789a91aa9856bfc94ce0aa4264c54a59aa783a3) (http://savepic.ru/13402264.htm)

Кстати, в режиме полного усиления срез по ВЧ -3дБ/4КГц.
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Peratron от Марта 28, 2017, 10:31:56 am
Цитировать
Кстати, в режиме полного усиления срез по ВЧ -3дБ/4КГц.
При каком усилении?

ХИНТ: по поводу искажений - судя по масштабированию транзисторов, выходная структура сделана довольно злобной и соответственно имеет большую крутизну. Что должно сильно сказаться на линейности, а возможно - и усилении...
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: new_man от Марта 28, 2017, 11:23:49 am
Цитировать
При каком усилении?
700
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Rst7 от Марта 28, 2017, 12:51:57 pm
Цитировать
LTspice

Нажимаете левую кнопку мышки на названии модели на схеме (появляется диалог "Enter new Value for ...") и дописываете туда area=...

Вот пример, как масштабируется токовое зеркало площадью транзистора.
(https://pp.userapi.com/c636929/v636929847/5ddfd/rXOaCyTYDDY.jpg)
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: OlegFX от Марта 28, 2017, 01:18:32 pm
Ха, вот откуда ноги растут https://habrahabr.ru/post/257387/
Реверс-инжиниринг! Прикол в том, что я несколько дней назад начал читать этот пост, но до схемы не дошёл. Совпадение? Не думаю (С).
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: new_man от Марта 28, 2017, 02:43:15 pm
Спасибо комраду Rst7 за подсказку. Сам бы не нашел. Настолько неявно...
А OlegFX за ссылку. Статейка знатная и поможет.
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Peratron от Марта 28, 2017, 02:52:37 pm
Цитировать
Цитировать
При каком усилении?
700
Забыл спросить про сопротивление нагрузки/рабочем токе.
Ы?
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: new_man от Марта 28, 2017, 04:10:37 pm
Цитировать
Забыл спросить про сопротивление нагрузки/рабочем токе.
Я всяко пробовал. Резистор 1КОм/4мА. Приемник тока на биполяре 3мА. Разница почти неразличима.

----------------------------------
Подогнал Vref до нужной величины. Правильно или нет - бог весть.
Параметры чуть изменились. Сейчас полное усиление 1500 = 64дБ.
THD примерно такой-же, как был.
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Peratron от Марта 28, 2017, 07:11:27 pm
Цитировать
Сейчас полное усиление 1500 = 64дБ.
Вооот...
Это практически совпадает с реальной железякой...
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: DDD от Марта 29, 2017, 05:12:31 am
Мужики, а зачем вам TL431 юзать в режиме усилителя?
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Peratron от Марта 29, 2017, 05:30:41 am
Хочется.
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: new_man от Апреля 03, 2017, 06:21:10 am
Цитировать
Мужики, а зачем вам TL431 юзать в режиме усилителя?
А он и как исказивка тоже ничего.
Вот маленький спайс-реампинг:
https://www.sendspace.com/file/eg48qu
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: Peratron от Апреля 03, 2017, 09:22:27 pm
Как исказивка (привет использующим сленг  :P) любой усь способен - всё определяется тем, как его разогреть ::)
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: DDD от Апреля 04, 2017, 04:11:20 pm
Цитировать
Цитировать
Мужики, а зачем вам TL431 юзать в режиме усилителя?
А он и как исказивка тоже ничего.
Вот маленький спайс-реампинг:
https://www.sendspace.com/file/eg48qu
Искажает довольно густо, но на полных аккордах прёт интермодуляционное "шипение", ИМХО из-за чрезмерного задира неширокой частотной области на АЧХ спикер-симулятора.
Если не в ломы, попробуй поиграться вверх-вниз и в стороны этой частотной областью спикосима, интересно было бы послушать.
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: new_man от Апреля 05, 2017, 07:08:58 am
Постобработка шла на схеме от TrueVAL отсюда:
https://yadi.sk/i/yqmREh5N3G8Spp
Из схемы были выброшены элементы перегруза.

Чуток перестроил: уменьшил неравномерность спикерсимулятора, понизил частоту ФНЧ.
https://www.sendspace.com/file/c0lwze
Название: Re: Транзисторы в микросхемах: спайс-модели.
Отправлено: DDD от Апреля 05, 2017, 07:14:57 am
Цитировать
Чуток перестроил: уменьшил неравномерность спикерсимулятора, понизил частоту ФНЧ.
https://www.sendspace.com/file/c0lwze
Вот теперь добротно и солидно! Хороший утилитарный звук для рока.