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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Electronics Work Bench: Ge-Diode simulieren


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Autor: Germer (Gast)
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Hallo,

kann jemand sagen, wie man bei Electronics Work Bench eine 
Germaniumdiode simulieren kann?

(z.B. eine AA116)

Oder kann man solche virtuellen Bauteile irgendwo "runterladen"?

Autor: Germer (Gast)
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... hat wirklich niemand eine Idee?

Habe auch schon im PC-Forum ein Thema eröffnet,
Beitrag "Electronics Work Bench, Simulation älterer Bauteile"
dort ist aber auch bisher keine Antwort eingetroffen!

Autor: Ganymed (Gast)
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Vieleicht bis Du der letzte Mensch
auf Erden der noch Ge-Dioden braucht?

Autor: Germer (Gast)
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... immerhin, es antwortet jemand!
Allerdings bringt es nicht weiter!

Sonst noch jemand was zu sagen?

Autor: Hannes Jaeger (pnuebergang)
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Viel Spaß beim Selberschnitzen eines SPICE-Models aus einem Datenblatt.

Autor: Germer (Gast)
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ok, hab jetzt mal geschaut, üblicherweise sind bei Dioden folgende Werte 
gespeichert:

Sättigungssperrstrom =IS
Ohmscher Widerstand =RS
Sperrschichtkapazität =CJO
Sperrschichtpotential =VJ
Minoritätsträgerlebensdauer =TT
(Dotierungsgrad = M )
Rückwärtsdurchbruchspannung =BV
Emissionskoeffizient =N
Energielücke =EG
Temperatur-Exponent von IS =XTI
Funkelrauschkoeffizient =KF
Funkelrauschexponent =AF
Koeff. der Sperrschichtkapazität im Durchlassbereich =FC
Strom bei Durchsbruchspannung im Sperrbereich =IBV
Nenntemperatur =TNOM


Für die Ge-Diode AA112 finde ich in einem Datenblatt folgende Werte:

Vr max= 20V
I0 max= 20mA
Vf max/If= 1V/6mA
Ir max/Vr = 150uA/20V
Ir/Vr/Taub= 250uA/20V/56°C
T=25°C


Jetzt ist mir nur nicht klar, welche Werte wo hinkommen bzw. welche 
Werte weggelassen werden können.
Kann jemand weiterhelfen?

IS =
RS =
CJO =
VJ =
TT =
BV =
N =
EG =
XTI =
KF =
AF =
FC =
IBV =
TNOM =

Autor: Hannes Jaeger (pnuebergang)
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Das ist doch der Spaß. Wenn du damit fertig bist, weißt du mehr über das 
Spice-Diodenmodel als du je wissen wolltest. Du könntest natürlich auch 
den Wizard von Multisim (so heißt die Electronics Work Bench seit 
einiger Zeit) verwenden.

Autor: Norgan (Gast)
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Das Ganze ist kein Spass, auch wenn man sich die Parameter in Schritten 
aufbauen kann:

Zur Modellierung des Gleichspannungs-Verhaltens brauchst du IS, RS, N, 
BV, IBV. Alle Werte sollten aus dem Datenblatt, nicht zuletzt aus den 
Diagrammen rauslesbar sein. Zur Not musst du eine Diode ausmessen, wenn 
es keine Diagramme gibt.

Ziel ist es Werte für IS, RS und N zu finden mit der die in SPICE 
verwendete modifizierte Shokley-Gleichung eine Kurve in 
Durchlassrichtung liefert, die der aus dem Datenblatt (oder der 
gemessenen) entspricht. Man macht also eine eine Interpolation der 
Kennlinie.

N=1 ist ein guter Start, allerdings sollte man N angleichen bis die 
I/U-Kennlinie (Shokley-Gleichung) der im Datenblatt entspricht.

Wenn man BV und IBV nicht im Datenblatt findet, kann man es erst mal bei 
den voreingestellten Werten lassen, beziehungsweise BV als rund 1,5 mal 
die angegebene maximale Betriebsspannung in Rückwärtsrichtung annehmen.

Für die Modellierung des dynamischen Verhaltens brauchst du CJ0, TT, M, 
FC und VJ. Wenn nicht im Datenblatt angegeben kannst/musst du die Werte 
durch Interpolation aus dem C/Ur-Diagramm (Kapazität in Sperrichtung) 
herausinterpolieren. FC=0.5 ist ein guter Start. TT, wenn nicht im 
Datenblatt angegeben, musst du messen oder mit der Voreinstellung leben.

Für die Modellierung des Temperaturverhaltens brauchst du EG, XTI und 
TNOM. TNOM=25 (es sei denn, du hast nicht die Kurven für Raumtemperatur 
genommen). EG=0.67 für Germanium. XTI kann/muss man sich aus dem 
Diagramm für Temperaturabhängigkeit im Datenblatt rausinterpolieren.

Wie gesagt, kein Spass. Ein Tool wie 
http://www.intusoft.com/spicemod.htm ist vermutlich eine gute Idee 
(keine Ahnung wie teuer das ist).

Alternativ ist jetzt der Zeitpunkt sich zu fragen, ob du die Diode 
wirklich in SPICE brauchst. Nebenbei bemerkt, sollte dir irgendwann mal 
ein Exemplar dieser Typen über den Weg laufen, die was von "exakten 
SPICE-Modellen" reden, die sie für ihre ach so tollen Simulationen 
haben/brauchen, dann lach sie einfach aus.

Autor: Germer (Gast)
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Hallo,

vielen herzlichen Dank für die ausführliche Antwort!

Das ist ja doch viel aufwändiger, als ich dachte.

Im Prinzip brauche ich die virtuelle Germanium-Diode
nur für das hobbymäßige Simmulieren von Begrenzer- und
Kompressorschaltungen im NF-Audiobereich.

Weil ich aus Erfahrung weiß, dass Ge-Dioden ohnehin i.d.R.
erheblichen Exemplarstreuungen unterworfen sind, wäre es
vielleicht sinnvoll, einfach eine bestehende Diode bei EWB
so umzustricken, dass die Kennlinie in etwa einer Ge-Diode
nahkommt.

Bei einer Schottky-Diode geht ja immerhin die Durchlassspannung
schon mal in die richtige Richtung.

So ganz habe ich noch nicht verstanden, welche Parameter für meine 
Zwecke geändert werden müssen, habe jetzt auch leider nicht die Zeit, 
das noch mal genauer unter die Lupe zu nehmen, werde mir deine Antwort 
übers WE genauer durchlesen.

Es wundert mich aber auf jeden Fall, dass solche Bauteile wie 
Ge-Halbleite nicht mittlerweile zur Verfügung stehen, es gibt doch 
sicher einen Haufen Leute auf der Welt, die virtuell mit solchen Teilen 
experimentieren, und sei es nur zu Lehrzwecken.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Vielleicht bringt dich das hier ja weiter?

http://www.macs.ece.mcgill.ca/~rfic/EC2/Files/1n34a.txt

Ich habe einfach mal nach "germanium diode spice model" gegurgelt.

Autor: Germer (Gast)
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Super, Danke!!!
Hab auch schon alles mögliche in der Richtung gegoogelt, "spice model" 
ist wohl das Zauberwort.
Werds gleich mal testen.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Anbei die Durchlass- und Sperrkennlinie, die Spice aus diesem Modell
simuliert.  Sieht ganz brauchbar aus, denke ich mal.  (Die x-Achse
ist falsch beschriftet, ich habe eine Stromquelle genommen, da müssten
also mA und µA stehen.)

Autor: Germer (Gast)
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Hallo,

hab die Werte jetzt auch mal eingegeben und habe auch einen brauchbaren 
Eindruck.


Habe übrigens bei einigem Suchen auch noch Werte für den 
Germaniumtransistor AC128 und AC127 entdeckt (aber noch nicht getestet):

http://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?thre...

Autor: Hannes Jaeger (pnuebergang)
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Die 1N34A und die erwähnte AA112 sind schon deutlich unterschiedlich.

Autor: Germer (Gast)
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ja, das stimmt, aber für den anfang geht es.

wenn man irgendwie mit vertretbarem aufwand eine AA112 oder AA116 oder 
AA119 simulieren könnte, wäre das natürlich super!

Autor: Norgan (Gast)
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Wenn es irgendeine Diode sein darf, dann hätte ich mir den ganzen Text 
sparen können :-(

Autor: Germer (Gast)
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neenee, eine echte AA112 o.ä. wär auf dauer schon gut.

ich wollte die tage mal einen blick in d. nührmanns "großes werkbuch 
elektronik" werfen, ob da nicht ein paar brauchbare parameter o.g. diode 
aufgelistet sind, die man eventuell auch einfach ergänzend bei der 1N34A 
einfügen kann, um der sache näher zu kommen.

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