Симулятор схем EWB 5.12 - модели радиоэлементов.

[KT608B]

Главная тема:
Транзистор (ВАХ, делитель...)

Сталкивался ли кто с необходимостью создания собственной библиотеки компонентов к Electronics Workbench версии 5.12 ?

Если с ламповым триодом все более или менее ясно, то с полупроводниковыми уже намного сложнее. На первой картинке представлено окно редактирования параметров лампового триода:

Вакуумный триод.



Я сделал перевод английских слов и стало все вроде бы понятно:

Plate-carthode voltage (VPK) - Напряжение анод-катод
Grid-carthode voltage (VGK) - Напряжение сетка-катод
Plate current (IP) - Ток анода
Amplification factor (u) - коэффициен усиления
Grid-carthode capacitance (CGK) - Емкость сетка-катод
Plate-carthode capacitance (CPK) - Емкость анод-катод
Gridplate capacitance (CGP) - Емкость сетка-анод


Остается пока не совсем понятная запись в значениях параметров "2e-12" видимо -12, это степень, но, имеет ли значение буква "e"?

Ответ дан ниже: http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=221134#221134


Вот перевод параметров диода:

Полупроводниковый диод.



Sheet 1 - Лист 1

Saturation current (IS) - Обратный ток*
Ohmic resistance (RS) - Объемное сопротивление
Zero-bias junction capacitance (CJO) - Емкость перехода при нулевом напряжении**
Junction potential (VJ) - Падение напряжения
Transit time (TT) - Время переноса заряда
Grading coefficient (M) - Коэффициен плавности перехода
Reverse breakdown voltage (BV) - Напряжение пробоя, В.
Emission coefficient (N) - Коэффициент инжекции***
Activation energy (EG) - Ширина запрещенной зоны, эВ****
Temperature exponent for effect on IS (XTI) - Температурный коэффициент тока насыщения

* Так же называется током насыщения или утечки.
**Барьерная емкость
*** Коэффициент неидеальности
****Энергия необходимая для отрыва электрона от атома: кремния 1.1 эВ, германия - 0.72 эВ



Sheet 2 - Лист 2

Flicker noise coefficient (KF) - Коэффициент фликкер-шума
Flicker noise exponent (AF) - Показатель степени в формуле для фликкер-шума
Coefficient for forward-bias depletion capacitance formula (FC) - Коэффициент нелинейности барьерной емкости прямосмещенного перехода
Current at reverse breakdown voltage (IBV) - Начальный ток пробоя при напряжении BV
Parameter measurement temperature (TNOM) - Температура диода


Стабилитрон (диод Зенера).



Sheet 1 - Лист 1

Saturation current (IS) - Обратный ток
Ohmic resistance (RS) - Объемное сопротивление
Zero-bias junction capacitance (CJO) - Емкость перехода при нулевом напряжении
Junction potential (VJ) - Падение напряжения
Transit time (TT) - Время переноса заряда
Grading coefficient (M) - Коэффициен плавности перехода
Zener test voltage at IZT (VZT) - Напряжение стабилизации
Zener test current (IZT) - Ток стабилизации
Emission coefficient (N) - Коэффициент инжекции
Activation energy (EG) - Ширина запрещенной зоны, эВ

[KT608B]

Уф... Теперь транзистор. С ним на много сложнее у него аж пять листов параметров, да еще каких:

Транзистор.



Sheet 1 - Лист 1

Saturation current (IS) - Обратный ток
Forward current gain coefficient (F) - Коэффициент усиления тока в схеме с ОЭ h21э
Reverse current gain coefficient (R) - Коэффициент усиления тока в схеме с ОЭ при инверсном включении транзистора (эмиттер и коллектор меняются местами)
Base ohmic resistance (RB) - Объемное сопротивление базы, Ом
Emitter ohmic resistance (RE) - Объемное сопротивление эмиттера, Ом
Collector ohmic resistance (RC) - Объемное сопротивление коллектора, Ом
Substrate capacitance (CS) - Емкость коллектор-подложка, Ф
Zero-bias B-E junction capacitance (CE) - Емкость эмиттерного перехода при нулевом напряжении, Ф
Zero-bias C-E junction capacitance (CC) - Емкость коллекторного перехода при нулевом напряжении, Ф
В-Е junction potential (PE) - Контактная разность потенциалов перехода база-эмиттер, В




Sheet 2 - Лист 2

В-С junction potential (PC) - Контактная разность потенциалов перехода база-коллектор, В
Forward transit time (TF) - Время переноса заряда через базу, с
Revers transit (TR) - Время переноса заряда через базу в инверсном включении, с
B-E junction grading coefficient (ME) - Коэффициент плавности эмиттерного перехода
В-С junction grading coefficient (MC) - Коэффициент плавности коллекторного перехода
Early voltage (VA)* - Напряжение Эрли, близкое к параметру Uк max, В.
Base-Emitter Leakage Saturation Current (ISE) - Обратный ток эмиттерного перехода, A
Forward Beta High-Current Knee-Point (IKF) - Ток начала спада усиления по току, близкое к параметру Iк max, A
Base-Emitter Leakage Emission Coefficient (NE) - Коэффициент неидеальности эмиттерного перехода
Forward current emission coefficient (NF) — Коэффициент неидеальности в нормальном режиме

*Напряжение Эрли - параметр транзистора, характеризующий величину эффекта Эрли. Обычно VA составляет десятки вольт и более. Эффект Эрли - эффект модуляции ширины базы биполярного транзистора, который влияет на коэффициент передачи "a" (альфа параметр); или так: Изменение коэффициента передачи "a" (альфа) биполярного транзистора вследствие модуляции ширины базы при изменении коллекторного напряжения Uк получило название "эффект Эрли".





Sheet 3 - Лист 3

Reverse current emission coefficient (NR) — коэффициент неидеальности в инверсном режиме
Reverse early voltage (VAR) - Напряжение Эрли в инверсном включении
Reverse beta roll-off corner current (IKR) — Ток начала спада коэффициента усиления тока в инверсном режиме
B-C leakage saturation current (ISC) - Обратный ток коллекторного перехода
B-C leakage emission coefficient (NC) — Коэффициент неидеальности коллекторного перехода
Current for base resistance equal to (rb+RBM)/2(IRB) - Ток базы, при котором сопротивление базы = (rb+RBM)/2(IRB), где:

RB - Объемное сопротивление базы, Ом
IRB — ток базы, при котором сопротивление базы уменьшается на 50% от разниц RB-RBM, А

Minimum base resistance at high currents (RBM) - Минимальное сопротивление базы при больших токах, 0м
Coefficient for bias dependence of tF (XTF) - Коэффициент, определяющий зависимость времени tF переноса зарядов через базу от напряжения коллектор-база
Voltage describing VBC dependence of tF (VTF) — Напряжение коллектор-база, при котором начинает сказываться его влияние на tF, В
High-current dependence of tF (ITF) — ток коллектора, при котором начинается сказываться его влияние на tF, А




Sheet 4 - Лист 4

Excess phase at frequency equal to 1/(tF*2PI)Hz (PTF) - Дополнительный фазовый сдвиг на граничной частоте транзистора Fгр=l/(2*tF), град
Fraction of B-C depletion capacitance connected to internal base node (XCJC) — Коэффициент расщепления емкости база-коллектор
Substrate junction built-in potential (VJS) — Контактная разность потенциалов перехода коллектор-подложка, В
Substrate junction exponential factor (MJS) — Коэффициент плавности перехода коллектор-подложка
Forward and reverse beta temperature exponent (ХТВ) — Температурный коэффициент усиления тока в нормальном и инверсном режимах
Energy gap for temperature affect on IS (EG) — Ширина запрещенной зоны, эВ
Temperature exponent for for effect on IS (ХТI) — Температурный коэффициент тока насыщения
Flicker noise coefficient (KF) - Коэффициент фликкер-шума
Flicker noise exponent (AF) - Показатель степени в формуле для фликкер-шума




Sheet 5 - Лист 5

Parameter measurement temperature (TNOM) - Температура транзистора, °С

[GP1]

доброго времени суток!
ИМХО EBW - не совсем удачная программа для симуляции эл.приборов.
может стоит попробовать протеус?

[KT608B]

Приветствую! Хочу изучить сначало эту. Чем протеус на ваш взгляд лучше?

[GP1]

Честное слово - не стоит тратить время.
в протеусе помимо встроенных библиотек, можно грузить библиотеки моделей.

[KT608B]

Какая версия наиболее удачна? Как обстоит там дело с библиотеками отечественных компонентов?

[GP1]

Честно признаюсь - я не дока в протеусе, но есть тема
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?t=3739
я думаю там можно все найти.
По отечественной базе ничего не скажу, давно не пользовался (я имею активные элементы)

[KT608B]

Резистор.



First-order temperature coefficient (TC1) - Значение линейного температурного коэффициента сопротивления
Second-order temperature coefficient (TC2) - Значение квадратичного температурного коэффициента сопротивления

С учетом этих параметров действительное значение резистора Rд определяется выражением:
Rд==R[1+ТС1(Т-Тn)+ТС2 (Т-Тn)2],
где R — номинальное сопротивление резистора; Тn=27°С — номинальная температура; Т — текущее значение температуры резистора.


Закладка Fault.



Fault — имитация неисправности выделенного компонента путем введения:

Leakage — сопротивления утечки;
Short — короткого замыкания;
Open — обрыва;
None — неисправность отсутствует (включено по умолчанию)


Трансформатор.



Primary-to-secondary turns ratio (N) - коэффициент трансформации;
Leakage inductance (LE) - индуктивность рассеяния, Гн;
Magnetizing inductance (LM) - индуктивность первичной обмотки, Гн;
Primary winding resistance (RP) - сопротивление первичной обмотки, Ом;
Secondary winding resistance (RS) - сопротивление вторичной обмотки, Ом.

[ploop]

Остается пока не совсем понятная запись в значениях параметров "2e-12" видимо -12, это степень, но, имеет ли значение буква "e"?

Да, степень. Это экспоненциальная запись числа. Знае "е" разделяет мантиссу и степень.

---
Для создания точных моделей хорошо подходит Micro-Cap, возможности очень широки, но он и довольно сложен для начинающих...

[KT608B]

Остается пока не совсем понятная запись в значениях параметров "2e-12" видимо -12, это степень, но, имеет ли значение буква "e"?

Да, степень. Это экспоненциальная запись числа. Знае "е" разделяет мантиссу и степень.

---
Для создания точных моделей хорошо подходит Micro-Cap, возможности очень широки, но он и довольно сложен для начинающих...

Спасибо большое! Как раз только что в энциклопедии нашел:

В вычислительных машинах показатель степени принято отделять от мантиссы буквой "E" (exponent). Например, число 1,528535047 * 10^-25 в большинстве языков программирования высокого уровня записывается как 1.528535047E-25 и равно 0,0000000000000000000000001528535047.

Я испытываю постоянные проблемы с запоминание пересчета степени и поэтому периодически прибегаю к показанной ниже табличке.

[Сэр Мурр]

Я не очень уверен в превосходстве ПРОТЕУСА с точки зрения создания моделей.
Вы вот привели модель транзистора в ЕWB5.12. Посмотрите- какова аналогичная модель в ПРОТЕУСЕ? Если она содержит меньше параметров- то однозначно хуже. ВоркБенч разрабатывается очень давно, по нему есть масса материалов, в том числе и на русском языке. Сам по себе используемый Вами пакет нетребователен к ресурсам компа. Самые последние версии этой программы тоже содержат модели микроконтроллеров, как и ПРОТЕУС.
Не думаю, что надо менять шило на мыло.

[KT608B]

Я того же мнения и пока собираюсь более детально познакомиться с EWB 5.12.

Вот только недавно прочел в одной из тем на форуме о том, что программа при моделировании некоторых схем выдает ошибку и сегодня я с этим столкнулся. Оказалось дело было в простом, программе при сложных расчетах не хватало выделенной памяти в 10 Мб и при увеличении объема ошибка перестала появляться.

[KT608B]

Пример создания ламповой модели.

Параметры модели в EWB


Параметры из справочника. Сравните с параметрами в EWB, они абсолютно одинаковы.

[KT608B]

Оказывается EWB 5.12 является SPICE-симулятором, а SPICE-симуляторов большинство. Основаны все они на SPICE-формате моделей. То есть библиотеки в этих программах взаимозаменяемы. Так же выясняется, что производители радиодеталей выкладывают на своих сайтах SPICE-модели деталей. Так на сайте ГУП НПП "Пульсар" http://npp-pulsar.rosprom.org/new/spice.htm я скачал SPICE-модель и вставил ее в программу.

Вот интересная информация на этом сайте - http://www.microcap.jino-net.ru/Page-11.htm

"Достаточно типичный случай, когда необходимого компонента не оказывается в библиотеке MicroCAP. Наиболее целесообразный путь решения проблемы – поиск SPICE-модели этого компонента и последующее добавление его в библиотеку.
В принципе, модель можно построить и самому на основании справочных данных. Но в подавляющем большинстве случаев для построения точной модели требуются специфическая информация, которая в стандартной документации отсутствует. Поэтому адекватные модели большей части электронных компонентов может сделать только фирма-производитель. И многие такие фирмы размещают на своих сайтах наряду с техническими описаниями и параметрами компонентов еще и их SPICE-модели."

Я так понял, что можно вытащить библиотеку из любого SPICE-симулятора и переставить ее в EWB. Но в приведенной цитате из статьи слишком запугивают, известно, что "не боги горшки обжигают". После прочтения книги: "Знакомство с полупроводниками", библиотечка *квант*, выпуск 33 появится понимание полупроводников.
Вот хорошая статья: "Идентификация параметров модели стабилитрона для системы Spice" - http://spice.distudy.ru/models/zener/ На этом сайте есть и еще интересные статьи - http://spice.distudy.ru/models/ правда до транзистора дело не дошло.

Еще статья: "Создание аналоговых PSPICE-моделей радиоэлементов" - http://www.platan.ru/shem/pdf/s38-40.pdf здесь можно найти продолжение - http://radio-portal.ru/modules.php?op=m ... cat&sid=38

Во втором вложении данные от пользователя Аладдин: http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=240760#240760

[KT608B]

Дополнительная информация желающим поковыряться с EWB 5.12:

1) Это, учебное пособие "Казанского Университета им. А.Н. Туполева" под названием "Виртуальное проектирование электронных приборов и систем" в нем содержится исчерпывающая информация по EWB 5.12 с переводами на русский многих параметров программы.

Ссылка:
http://depositfiles.com/files/6ex149pdj
http://stream.ifolder.ru/12260532


2) Учебник по EWB 5.12. Широко рассмотрено меню Analysis.

Ссылка:
http://depositfiles.com/files/av6hllgj8
http://stream.ifolder.ru/12265297


3) Г. А. Кардашев "Виртуальная электроника"

Ссылка:
http://depositfiles.com/files/hgex7ld2g
http://rghost.ru/257514


4) Большая информация по программе.

Ссылка:
http://logic-bratsk.ru/radio/ewb/index.htm

[Сэр Мурр]

При накоплении достаточного количества материалов можно будет специальный раздел по электронным симуляторам.
Ещё бы аналогичных материалов по МикроКапу.
Многие сидят на Протеусе, но мне он не очень симпатичен (или непривычен)

[KT608B]

При накоплении достаточного количества материалов можно будет специальный раздел по электронным симуляторам.

Спасибо! У меня силы уже на пределе боюсь долго не выдержу.

Большая подборка из журнала Схемотехника по PSPICE-моделям с расшифровкой параметров на сайте магазина "Платан":
Создание аналоговых PSPICE-моделей радиоэлементов.
http://www.platan.ru/shem/pdf/an_pspise.pdf
http://www.platan.ru/shem/pdf/str46-54.pdf
http://www.platan.ru/shem/pdf/pspice.pdf
http://www.platan.ru/shem/pdf/pspice2.pdf
http://www.platan.ru/shem/pdf/str35-39.pdf
http://www.platan.ru/shem/pdf/s36-37.pdf
http://www.platan.ru/shem/pdf/st34-35.pdf
http://www.platan.ru/shem/pdf/st35-41.pdf
http://www.platan.ru/shem/pdf/33-39sx.pdf
http://www.platan.ru/shem/pdf/str41sx.pdf

[KT608B]

http://www.platan.ru/shem/pdf/soft.pdf
http://www.platan.ru/shem/pdf/12_p50-52.pdf

http://www.platan.ru/shem/pdf/s38-40.pdf

http://www.platan.ru/shem/pdf/str25-26n.pdf

Прочее:
http://www.compitech.ru/html.cgi/arhiv/ ... at_134.htm
http://window.edu.ru/window_catalog/pdf2txt?p_id=21827

http://www.elcp.ru/index.php?state=izd& ... art=20#top
http://www.elcp.ru/index.php?state=izd& ... 4&i_art=19

Если поискать http://radio-portal.ru/modules.php?op=m ... cat&sid=38 можно еще найти много информации по созданию моделей.

[KT608B]

Трансформатор*



Primary-to-secondary turns ratio (N) - коэффициент трансформации.
Leakage inductance (LE) - индуктивность рассеяния.
Magnetizing inductance (LM) - индуктивность первичной обмотки.
Primary winding resistance (RP) - сопротивления первичной обмотки (постоянному току).
Secondary winding resistance (RS) - сопротивления вторичной обмотки (постоянному току).

*Согласно руководству пользователя выводы 2 и 5 при использовании трансформатора должны быть заземлены, что в некоторых случаях существенно снижает возможности его применения.

[KT608B]

Не вижу желающих внести свой вклад, хотя понятно почему. Многие думают: чем это я здесь занимаюсь, зачем трачу время на такое старье (EWB 5.12), когда вокруг такая куча более новых симуляторов. Опишу простой пример на отстраненном предмете. Некогда две фирмы выпустили компьютерную игру, жанр ее - военный тактический симулятор. Копия с игры для американских военных. И вот у этой игры военного симулятора, которая называлась "Операция Флеш Поинт" появились свои обожатели. Они днем и ночью придумывали и делали к ней: аддоны, моды и прочие детали улудшающие игровые свойства. Но вот через год две фирмы разошлись и одна из них решила продолжить успех и создала новую игру, назвав ее "Армед Ассаулт". У этой игры появилась хорошая графика, но все остальное не дотягивало до уровня предыдущей игры: искуственный интелект, наличие ошибок и недоделок оказалось выше. Но любители не унывали и продолжали, как и к прежней игре делать улудшения. Через два года эта же фирма выпустила новую игру "Армед Ассаулт 2". Все вроде в ней хорошо: новые военные карты, новая техника, появились новые эффектные детали; но опять незадача игра содержала еще больше ошибок и не проработок...

Какой можно подвести итог с этой истории? Итогов здесь много, но главный из них:

Видно, что люди очень похожи на муравьев и в своем трудолюбии забывают обо всем. Они сначало усиленно строят один муравейник, таская в него веточки..., а потом внезапно кидаются строить новый, недостроив толком старый муравейник. И каждый раз они начинаю с одного и того же места. Казалось бы они могли построить до конца один муравейник, а потом живя в нем перестраивать его меняя или улучшая. Я могу продолжать и дальше, но фирмы производители окажутся явно не в лучшем свете, т.к. занимаются спекуляцией торгуя воздухом.

Когда-то радиолюбители занимающиеся связью делали всю аппаратуру своими руками, участвовали на этой технике в соревнованиях и выигрывали. Теперь же видно что эта область радиолюбительства полностью коммерцилизирована начиная от программы аппартного журнала заканцивая антенной диполь (казалось бы чего проще сделать, две палки по сторонам). В туже пропасть движется и основная радиолюбительская масса. Давным-давно митинский радиорынок состоял из одних палаток торгующих радиодеталями. Теперь что от рынка осталось - один цокольный этаж остался. Та же картина наблюдается в магазинах радиодеталей. Раньше основное пространство магазина занимали прилавки продавцов радиодеталей, а за ними были огромные до потолка стеллажи с радиоэлементами. Сегодня картина обратная - все пространство занимают сопутствующие товары, типа радиоконструкторов и пр. Что будет дальше для меня не секрет: будет еще хуже, а для кого-то лучше. Радиолюбительство выродится до стыковки между собой модулей, которые будет нужно еще и программировать. У этих модулей будут строго установленные параметры, ни один радиолюбитель не будет знать их схему и что у них внутри, та же ситуация есть уже сегодня с радиостанциями фирмы "Кенвуд" - неизвестные, закрашенные краской модули с маркировкой UT-7 (8,9,10,11...) внутри аппаратуры на печатной плате. И возникает вопрос: а нужна ли тогда такая радиоэлектроника, нужны ли все эти игрушки - радиостанции, будильники, телефоны...? Может тогда лучше обратиться к основе всех наук и заниматься чистой радиоэлектроникой в лице физики, зачем что-то паять, когда можно открывать то что можно спаять?