Моделирование в Микрокапе

Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства (кроме радиотехники и УНЧ)
qaki
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 158
Зарегистрирован: Пт фев 06, 2009 22:17:22
Откуда: МО

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение qaki »

oldik199@mail.ru писал(а):Может, кто помочь разобраться, почему микрокап не хочет воспринимать данную spice модель?
Не ясен источник приводимой модели. Однако, по листингу можно восстановить эквивалентную схему одного плеча интересующего Вас модуля. Вот она на картинке
http://savepic.ru/12865959.png
С помощью Микрокапа схемный файл превращается в библиотечный .LIB. Но полученный .LIB-файл еще не дышит в тестовой схеме. Микрокап настойчиво просит вначале объявить MOSFET как компонент схемы через букву М с дописыванием двух параметров в атрибуты. Сделав это, чуть-чуть изменяем строку с моделью MOSFET (добавляем 3-й уровень модели LEVEL=3). В итоге получаем библиотечный файл такого вида:
Изображение
Теперь его можно использовать для добавления нового компонента. Вставив этот компонент в простенькую схему, обнаруживаем признаки жизни. Насколько все это хорошо работает мне судить трудно. Передатчиками FM- диапазона не занимался. Были КВ и СВЧ на магнетронах. Попробуйте, может покатит.
oldik199@mail.ru
Родился
Сообщения: 3
Зарегистрирован: Ср фев 01, 2017 22:59:19

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение oldik199@mail.ru »

Спасибо большое, это вообще взято из даташита (http://www.advancedsemiconductor.com/pdf/blf278.pdf).
А у Вас получается хоть какое-то усиление с использованием этой модели?
У меня вообще без усиления он работает. Может что-то не так делаю? При использовании LEVEL = 3 пишется matrix sigular.
qaki писал(а):
oldik199@mail.ru писал(а):Может, кто помочь разобраться, почему микрокап не хочет воспринимать данную spice модель?
Не ясен источник приводимой модели. Однако, по листингу можно восстановить эквивалентную схему одного плеча интересующего Вас модуля. Вот она на картинке
http://savepic.ru/12865959.png
С помощью Микрокапа схемный файл превращается в библиотечный .LIB. Но полученный .LIB-файл еще не дышит в тестовой схеме. Микрокап настойчиво просит вначале объявить MOSFET как компонент схемы через букву М с дописыванием двух параметров в атрибуты. Сделав это, чуть-чуть изменяем строку с моделью MOSFET (добавляем 3-й уровень модели LEVEL=3). В итоге получаем библиотечный файл такого вида:
Изображение
Теперь его можно использовать для добавления нового компонента. Вставив этот компонент в простенькую схему, обнаруживаем признаки жизни. Насколько все это хорошо работает мне судить трудно. Передатчиками FM- диапазона не занимался. Были КВ и СВЧ на магнетронах. Попробуйте, может покатит.
qaki
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 158
Зарегистрирован: Пт фев 06, 2009 22:17:22
Откуда: МО

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение qaki »

oldik199@mail.ru писал(а):Спасибо большое, это вообще взято из даташита (http://www.advancedsemiconductor.com/pdf/blf278.pdf).
А у Вас получается хоть какое-то усиление с использованием этой модели?
У меня вообще без усиления он работает. Может что-то не так делаю? При использовании LEVEL = 3 пишется matrix sigular.
В дополнение к предыдущему посту на эту тему. Таки удалось окончательно оживить модель модуля BLF278. Пришлось откорректировать явно ошибочные параметры JFET, BodyDiod, а также привести параметры MOSFET в соответствие datasheet от Philips. Теперь листинг модели выглядит так:

*
* Converted From Micro Cap Source file to SPICE3
*
*TO GENERATE S PARAMETER MATCHING DATA SHEET, SET VG = 4.3 V FOR IDQ = 455 Ma
*MODEL APPLICABLE FOR BLF278
*NOTE:- HP/EESOF USES ‘GATE DRAIN SOURCE’ ORDER
* ( ;D G S)
*****************************************************************************
.SUBCKT BLF278 20 10 30
C_RC 16 14 31.2p
CD 20 30 2.9p
CG 30 10 0.01p
CISS 12 14 490p
CRSS 12 17 15.3p
CS 14 30 0.02p
DBODY 14 17 BLF278DB ;P N
JFET 17 14 13 BLF278JF ;D G S
LD 17 20 0.1N
LG 10 11 0.29n
LS 14 30 0.2n
R_RC 17 16 2.2
RGATE 11 12 0.73
M1 13 12 14 14 BLF278MOS L=1u W=1u ;D G S
*
.MODEL BLF278JF NJF (VTO = -2 BETA = 1 LAMBDA =1)
*
.MODEL BLF278DB D (CJO = 1100P RS = 0.25 VJ = 0.6 M = 0.4 BV = 130)
*
.MODEL BLF278MOS NMOS (VTO =4 KP = 0.9 E-5 LAMBDA = 0.15 RD = 0.065 RS = 0.07
+ LEVEL=3)
*
.ENDS

Проверил модель модуля BLF278 в тестовой схеме при работе на широкополосную нагрузку 50 Ом. Полет нормальный. Смещение по входу примерно 8-9 В, амплитуда раскачки 10-11 В. Дает усиление немного больше 20 дБ. На широкополосную нагрузку можно выжать около 300 Вт при подборе коэффициента трансформации согласующего транса на выходе. На резонансную нагрузку с учетом КБВ фидера и без соблюдения норм по гармоникам и побочному излучению наверное можно подобраться к 400-500 Вт.
Чтобы уйти от сингулярности матрицы задавайте величину максимального шага примерно 0.1 нсек (при моделировании частот около 100 МГц). Если в модели девайса будут связанные индуктивности, то задавайте коэф. связи 0.999. Обычно, играя шагом и коэф. связи, удается найти область устойчивого решения дифференциального уравнения схемы.
Пробуйте модель, должно работать.
oldik199@mail.ru
Родился
Сообщения: 3
Зарегистрирован: Ср фев 01, 2017 22:59:19

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение oldik199@mail.ru »

Понял! Спасибо огромное Вам!
Буду исследовать, но пока поигрался с величиной шага и коэф. связи пишет все тоже самое. А на простейших схемах модель вроде работает адекватно.
qaki писал(а):
oldik199@mail.ru писал(а):Спасибо большое, это вообще взято из даташита (http://www.advancedsemiconductor.com/pdf/blf278.pdf).
А у Вас получается хоть какое-то усиление с использованием этой модели?
У меня вообще без усиления он работает. Может что-то не так делаю? При использовании LEVEL = 3 пишется matrix sigular.
В дополнение к предыдущему посту на эту тему. Таки удалось окончательно оживить модель модуля BLF278. Пришлось откорректировать явно ошибочные параметры JFET, BodyDiod, а также привести параметры MOSFET в соответствие datasheet от Philips. Теперь листинг модели выглядит так:

*
* Converted From Micro Cap Source file to SPICE3
*
*TO GENERATE S PARAMETER MATCHING DATA SHEET, SET VG = 4.3 V FOR IDQ = 455 Ma
*MODEL APPLICABLE FOR BLF278
*NOTE:- HP/EESOF USES ‘GATE DRAIN SOURCE’ ORDER
* ( ;D G S)
*****************************************************************************
.SUBCKT BLF278 20 10 30
C_RC 16 14 31.2p
CD 20 30 2.9p
CG 30 10 0.01p
CISS 12 14 490p
CRSS 12 17 15.3p
CS 14 30 0.02p
DBODY 14 17 BLF278DB ;P N
JFET 17 14 13 BLF278JF ;D G S
LD 17 20 0.1N
LG 10 11 0.29n
LS 14 30 0.2n
R_RC 17 16 2.2
RGATE 11 12 0.73
M1 13 12 14 14 BLF278MOS L=1u W=1u ;D G S
*
.MODEL BLF278JF NJF (VTO = -2 BETA = 1 LAMBDA =1)
*
.MODEL BLF278DB D (CJO = 1100P RS = 0.25 VJ = 0.6 M = 0.4 BV = 130)
*
.MODEL BLF278MOS NMOS (VTO =4 KP = 0.9 E-5 LAMBDA = 0.15 RD = 0.065 RS = 0.07
+ LEVEL=3)
*
.ENDS

Проверил модель модуля BLF278 в тестовой схеме при работе на широкополосную нагрузку 50 Ом. Полет нормальный. Смещение по входу примерно 8-9 В, амплитуда раскачки 10-11 В. Дает усиление немного больше 20 дБ. На широкополосную нагрузку можно выжать около 300 Вт при подборе коэффициента трансформации согласующего транса на выходе. На резонансную нагрузку с учетом КБВ фидера и без соблюдения норм по гармоникам и побочному излучению наверное можно подобраться к 400-500 Вт.
Чтобы уйти от сингулярности матрицы задавайте величину максимального шага примерно 0.1 нсек (при моделировании частот около 100 МГц). Если в модели девайса будут связанные индуктивности, то задавайте коэф. связи 0.999. Обычно, играя шагом и коэф. связи, удается найти область устойчивого решения дифференциального уравнения схемы.
Пробуйте модель, должно работать.
qaki
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 158
Зарегистрирован: Пт фев 06, 2009 22:17:22
Откуда: МО

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение qaki »

oldik199@mail.ru писал(а):Понял! Спасибо огромное Вам!
Буду исследовать, но пока поигрался с величиной шага и коэф. связи пишет все тоже самое. А на простейших схемах модель вроде работает адекватно.
Хочу добавить несколько замечаний по поводу модели BLF278. Прежде всего то, что модель публикуемая на сайте http://www.advancedsemiconductor.com, абсолютно кривая и требует еще дополнительных изменений. Согласно datasheet от Philips сопротивление полностью открытого канала имеет величину порядка 0.2 -0.3 Ом. Это означает, что при напряжении питания 50 В ток через полностью открытый прибор может достигать ~ 200 А. Посмотрим так ли это для публикуемой модели. Рисуем в Микрокапе простенькую тестовую схемку
Изображение
На затвор MOSFET подаем импульсный сигнал предельно допустимой амплитудой 20 В и смотрим ток стока на резисторе R1. Увы, запустив Transient анализ, обнаруживаем, что ток едва достигает 8 А. Это означает, сопротивление канала в модели сильно завышено и не соответствует datasheet. При таком токе не приходится говорить о возможности получения номинальных 300 Вт на выходе. Значит нужна коррекция параметров модели. Открываем букварь от М. Амелиной на стр. 505 и видим, что нужно уменьшить величину объемного сопротивления истока RS и стока RD, которые по умолчанию обычно берутся равными 0. Подлые публикаторы из advancedsemiconductor.com зачем-то засандалили RS=0.07 и RD=0.065. Аккуратно снижаем то и другое до 0.005. Смотрим, что получилось на нашей тестовой схемке. Да, еще маловато. Если учесть, допустимый постоянный ток до 18 А, то в меандре можно иметь порядка 36-40 А. Этого уже хватает, чтобы раскачать на выходе ~300 Вт. Значит нужно поправить удельную крутизну KB. Запишем KB= 2E-5, как рекомендует Амелина в качестве значения по умолчанию. Ну, теперь все кое-как сходится с ответом и в нагрузке с включенной индуктивной коррекцией имеем желанные 300 Вт. Однако, при этих цифрах сопротивление канала все еще завышено, что указывает на возможность дальнейшего подкручивания КВ в сторону увеличения. Теперь можно заняться резонансными цепями на входе и выходе, но это уже другая песня.
И еще замечание. Совсем не обязательно при цитировании выводить полный текст поста. Старайтесь ограничиться 2- 3 предложениями, на которые Вы собираетесь ответить.
Аватара пользователя
DJ_club
Вымогатель припоя
Сообщения: 690
Зарегистрирован: Вс фев 01, 2015 08:56:13
Откуда: елбасстан

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение DJ_club »

qaki писал(а):Подлые публикаторы из advancedsemiconductor.com зачем-то засандалили RS=0.07 и RD=0.065.
По ходу дела вопрос: часто ли производители в даташитах оставляют вот такие "сюрпризы"? Это обычная практика?
t.me/UN7FIL <== радиолюбительские полезности
Chettuser

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение Chettuser »

А как изменить питание логики по умолчанию с 5 Вольт на 3,3 Вольт?
Orion33
Друг Кота
Сообщения: 4753
Зарегистрирован: Сб апр 21, 2012 19:21:43

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение Orion33 »

А смысл? Не совпадает уровень? Поставь повторитель, в котором можно коэффициент масштабирования поменять.
Mixalich
Родился
Сообщения: 8
Зарегистрирован: Сб май 19, 2012 11:09:43

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение Mixalich »

Не подскажите, как в Микрокапе (если важно, то 10) получить модель мощной лампы накаливания?
Интерес именно в нелинейной зависимости сопротивления от тока в момент включения. Для конкретики: автомобильная галогеновая лампа 12 Вольт, 55 Ватт.
Orion33
Друг Кота
Сообщения: 4753
Зарегистрирован: Сб апр 21, 2012 19:21:43

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение Orion33 »

В номинале резистора R1 указать необходимую функцию от параметра I(R1).
Mixalich
Родился
Сообщения: 8
Зарегистрирован: Сб май 19, 2012 11:09:43

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение Mixalich »

А как это практически сделать?
Просто не представляю с какой стороны подходить, где эту самую зависимость найти...

Как мысли вслух:
Если, например снять экспериментально осциллограмму момента включения с измерением тока через лампу, то полученные табличные данные (например 50 отсчётов) можно будет преобразовать в искомую функцию? или просто их как-то экстраполировать в нужную кривую?...
Orion33
Друг Кота
Сообщения: 4753
Зарегистрирован: Сб апр 21, 2012 19:21:43

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение Orion33 »

Mixalich писал(а):Просто не представляю с какой стороны подходить, где эту самую зависимость найти...
А это уже вопрос не по микрокапу и является оффтопом :)
Mixalich
Родился
Сообщения: 8
Зарегистрирован: Сб май 19, 2012 11:09:43

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение Mixalich »

А в микрокапе возможно сделать следующее:

Если, например снять экспериментально осциллограмму момента включения с измерением тока через лампу, то полученные табличные данные (например 50 отсчётов) можно будет преобразовать в искомую функцию? или просто их как-то экстраполировать в нужную кривую?
Orion33
Друг Кота
Сообщения: 4753
Зарегистрирован: Сб апр 21, 2012 19:21:43

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение Orion33 »

По точкам нельзя (ну или я не знаю этого способа).
Можно, нашел.
1. Надо сделать резистор R1 с номиналом k*U(U1), где k - коэффициент масштабирования, U1 - вспомогательный источник.
2. Использовать вспомогательный источник напряжения U1 типа User Source:
СпойлерUser file source

Schematic format:

PART attribute:

<name>

This attribute defines the part name.

Examples:

U1

UserV



FILE attribute:

<file name>

This attribute defines the file name and path (if necessary) that the user source data is stored in.

Examples:

AMP.USR

RADIO.USR



EXPRESSION attribute:

<expression>

This attribute defines the expression that is to be used if the waveform is stored in a file that contains multiple waveforms.

Examples:

V(10) + V(11)

V(IN)



REPEAT attribute:

[number]

This attribute defines the number of times the waveform should repeat.

Examples:

5



ENABLE_EXPR attribute

[enable_expression]

This attribute defines a Boolean expression that will be used to enable the user source output.

Examples

V(OUT)>3.2

Time>110ns



Common attributes:



Description

The User file source is a voltage source whose waveform or curve comes from an ASCII text file. The curve is repeated [number] of times in transient analysis and once in AC and DC analysis. [number] defaults to 1. The files contain a header and N sequential lines, each with a variable number of data values:



Transient analysis:

Two data values per line:Time, Y ;X set to T

Three data values per line:Time, X, Y



AC:

Three data values per line: Frequency, Real(Y), Imag(Y) ;X set to Frequency

Five data values per line: Frequency, Real(X), Imag(X), Real(Y), Imag(Y)



DC: Three data values per line:

DCINPUT1, X, Y



where X is the X expression value, Y is the Y expression value, and DCINPUT1 is the value of variable1.



User files may be created using a text editor, by external software, or by saving one or more curves or waveforms after an analysis run. To save a particular waveform, press F10 to invoke the Plot Properties dialog box after the analysis is over and select the waveform to be saved from the Save Curves section of the dialog box.



When you place a user source in schematic, Micro-Cap reads the current data directory to find any files with the extension *.USR. It then reads the files themselves to see what waveforms are available for use. It presents the files and waveforms as items in drop-down lists in the FILE and EXPRESSION fields so you can easily select the file name and waveform expression..



Curves saved in user files can be displayed directly in an analysis simply by selecting them from the Curves section of the Variables list. To invoke the Variables list, click in the Y Expression field and click the right mouse button. The X and Y parts of a waveform are stored as CurveX and CurveY, to let you select the X and Y parts independently.



If [enable_expression] is given, it gates the source. If it is not given, the source is always enabled. When [enable_expression] is true the waveform starts. If [enable_expression] becomes false, the source stays at its current output level.



See USER for an example of a simple source, USER2 for an example of two sources, and USER3 for an example of a triggered source. Here is the SAMPLE.USR user file as an example of the format used:



[Main]

FileType=USR

Version=2.00

Program=Micro-Cap



[Menu]

;Simple = T,X,Y

;SimpleNoX = T,Y

;Complex = F,Xr,Xi,Yr,Yi

;ComplexNoX= F,Yr,Yi

;FormatType = Simple | Complex | SimpleNoX | ComplexNoX

;Format=FromatType

WaveformMenu=label vs T



[Waveform]

Label=label vs T

MainX=T

LabelX=T

LabelY=label vs T

Format=Simple

Data Point Count=256

0,0,0

2.352941176E-009,2.352941176E-009,0

4.705882353E-009,4.705882353E-009,0

...

...
Это выдержка из официального хелпа, который, знамо дело, без посторонней помощи не посмотреть. Думаю, направление ясно. Дальше гугл-переводчик и книга Амелиных.
Mixalich
Родился
Сообщения: 8
Зарегистрирован: Сб май 19, 2012 11:09:43

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение Mixalich »

Да, это похоже то, что надо.
Пока пытаюсь разобраться в формате записи в User file source.
12val12
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 315
Зарегистрирован: Пт янв 29, 2010 19:42:27

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение 12val12 »

примерная модель лампы нкакливания
коэфициенты надо подбирать
первая цифра сопротивление спирали при комнатной температуре
добиться при номинальной мощности 10 кратного роста сопротивления
тепловую инерцию можно увеличить ростом конденсатора
Вложения
2017-03-09 16-38-53 MC-9 GUAP Edition - [C mc9g DATA Lamp_wolfram.CIR].png
(4.39 КБ) 796 скачиваний
ух ты.... показывает
Vlad_RK
Мучитель микросхем
Сообщения: 412
Зарегистрирован: Чт июл 11, 2013 12:37:39

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение Vlad_RK »

Можно ли увязать все конденсаторы на схеме в одну группу, чтобы иметь возможность изменяя емкость одного, изменять все емкости разом? Присваивать всем одинаковое значение.
То же касается индуктивностей и резисторов.
Просто, когда их несколько тысяч, очень неудобно все это делать. Моделирую коаксиальный кабель несколько метров длиной из отдельный RLC элементов (по 1 мм).
Аватара пользователя
EMiq
Электрический кот
Сообщения: 1035
Зарегистрирован: Сб дек 27, 2014 18:56:00
Откуда: 777 RUS

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение EMiq »

У конденсатора С1 (С2, С3....- какой нужно ) указываете значение- например 100 пФ, остальные такие же имеют в качестве значения номинала параметр С(С1), тоже у других одинакового номинала элементов. Тогда изменение значения основного номинала меняет значения всех однотипных - функция подстановки значения.
Vlad_RK
Мучитель микросхем
Сообщения: 412
Зарегистрирован: Чт июл 11, 2013 12:37:39

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение Vlad_RK »

EMiq, спасибо! :)
А переворачивать элементы (менять полярность) можно также синхронно?
Аватара пользователя
EMiq
Электрический кот
Сообщения: 1035
Зарегистрирован: Сб дек 27, 2014 18:56:00
Откуда: 777 RUS

Re: Моделирование в Микрокапе

Сообщение EMiq »

С переворачиванием автоматом, такой функции не знаю, это уже графика.
Ответить

Вернуться в «Аналоговая техника»