LTSpice mit bjt model Qtip2955 von Onsemi, unerwartetes Simulationsergebnis.

[Dieter P. (low_pow)]

Die Schaltung ist ein PNP-Längstransistor, der nur Ein oder Aus
geschaltet wird.
Es geht nicht um eine Schaltung als Problemlösung, das Problem ergab
sich bei dieser Schaltung.Der obere Teil zeigt am Ausgang out_A eine
höhere Spannung als am Eingang ist.Dies ist mit dem verwendeten
Model Qtip2955 von Onsemi der Fall, bei anderen LTC-eingebauten
Modellen ergaben sich für mich normale Werte.
Die untere Schaltung ist als Vergleich gedacht.
V2, V4 haben keinen Serienwiderstand.

Andere Einstellungen in LTSpice, wie .op oder alternate Solver,
lieferten gleiche Ergebnisse.

Mit diesem Rechenmodel dürfte es wohl bei Simulationen von
NF-Verstärkern oder Netzteilen mit Längsregler zu Fehlern kommen 
(DC-Kopplung).

Anhang
Bild Vergleich, Schaltbild LTSpice, Qtip2955.lib ( Onsemi )

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/TIP2955.LIB

[Thosch (Gast)]

Hoppla!
das ist ja putzig...

Interessanterweise verhält sich auch ein Transistor vergleichbar,
dessen Modell bei LTspice mitgeliefert wurde: D45H11

der kommt übrigens auch von On-Semiconductor...

Verstehe leider viel zu wenig von den Modellen, um da Fehlersuche
betreiben zu können.

[Helmut S. (helmuts)]

Auch mit PSPICE kommt da 2,4V heraus. Damit ist klar, dass das Modell 
einen Fehler haben muss.

IS=9.73033e-13 BF=100 NF=0.705063 NR=1.5

Schon die Kombination dieser 3 Werte reicht um das falsche Verhalten zu 
bekommen. Hauptsächlich ist NF <1 das Problem. NF sollte beim 
Bipolartransistor ganz nahe an 1 liegen. (0.99 ... 1.0x)


Die Modelle unten scheinen OK zu sein.

http://www.diyaudio.com/forums/solid-state/5493-pspice-models-2955-3055-a.html

*.model MJE2955 ako:NSC_5A PNP() ; case Mot 90 (s)
.MODEL MJE2955 PNP(Is=66.19f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=100 Bf=137.6 Ise=862.2f
+ Ne=1.481 Ikf=1.642 Nk=.5695 Xtb=2 Br=5.88 Isc=273.5f Nc=1.24
+ Ikr=3.555 Rc=79.39m Cjc=870.4p Mjc=.6481 Vjc=.75 Fc=.5
+ Cje=390.1p Mje=.4343 Vje=.75 Tr=235.4n Tf=23.21n Itf=71.33
+ Xtf=5.982 Vtf=10 Rb=.1)

Or as TIP2955, in a TO220 case:

*.model TIP2955 ako:NSC_5A PNP() ; case TO-220 (s)
.MODEL TIP2955 PNP(Is=66.19f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=100 Bf=137.6 Ise=862.2f
+ Ne=1.481 Ikf=1.642 Nk=.5695 Xtb=2 Br=5.88 Isc=273.5f Nc=1.24
+ Ikr=3.555 Rc=79.39m Cjc=870.4p Mjc=.6481 Vjc=.75 Fc=.5
+ Cje=390.1p Mje=.4343 Vje=.75 Tr=235.4n Tf=23.21n Itf=71.33
+ Xtf=5.982 Vtf=10 Rb=.1)



*.model MJE3055 ako:NSC_4A NPN() ; case Mot 90 (s)
.MODEL MJE3055 NPN(Is=457.5f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=50 Bf=156.7 Ise=1.346p 
Ne=1.34
+ Ikf=3.296 Nk=.5961 Xtb=2.2 Br=7.639 Isc=604.1f Nc=2.168
+ Ikr=8.131m Rc=91.29m Cjc=278.7p Mjc=.385 Vjc=.75 Fc=.5 Cje=433p
+ Mje=.5 Vje=.75 Tr=1.412u Tf=37.34n Itf=35.68 Xtf=1.163 Vtf=10
+ Rb=.1)

------------------------------

*.model TIP3055 ako:NSC_4A NPN() ; case TO-220 (s)
.MODEL TIP3055 NPN(Is=457.5f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=50 Bf=156.7 Ise=1.346p 
Ne=1.34
+ Ikf=3.296 Nk=.5961 Xtb=2.2 Br=7.639 Isc=604.1f Nc=2.168
+ Ikr=8.131m Rc=91.29m Cjc=278.7p Mjc=.385 Vjc=.75 Fc=.5 Cje=433p
+ Mje=.5 Vje=.75 Tr=1.412u Tf=37.34n Itf=35.68 Xtf=1.163 Vtf=10
+ Rb=.1)

[Dieter P. (low_pow)]

Beim D45H11 ist es nicht ganz so stark ausgeprägt.Ein rein optischer
Textvergleich von 2N3906 mit D45H11 und Qtip2955 zeigt, dass bei Onsemi
die Rechenmodelle weit aufwendiger sind.
Mein Gedanke, daß irgendetwas ergänzt werden müßte, hat sich damit 
erübrigt.
Obs umgekehrt geht, so viel am Qtip2955 Bjt-Model zu streichen bis die 
Kurve
passt, möcht ich dann doch nicht probieren.
Auch die Vermutung von einfacheren und universellen Modellen ( es gibt 
viele
Simulationsprogramme ) passt so nicht.


>Auch mit PSPICE kommt da 2,4V heraus. Damit ist klar, dass das Modell
>einen Fehler haben muss.

Helmut S., Text kurz überflogen.

Solange alles nur im Simulator bleibt, gehts.
Die Rechenmodelle sind hier größere Zahlenwerke, wo mir schlicht
das notwendige Wissen fehlt. Deshalb kann ich keine Wertung vornehmen.

[Helmut S. (helmuts)]

> Die Rechenmodelle sind hier größere Zahlenwerke

Dieses Onsemi-Modell sieht zwar umfangreich aus, aber es hat noch mehr 
Fehler. Ich vermute mal da hat jemand eine einzige Messkurve eingegeben 
und dann auf den Knopf "Fit all" gedrückt.
Beispiel: Rb=20.14Ohm
Bei 0,2A Basisstrom wäre Ube dann 4,7V.


**************************************
      Model Generated by MODPEX     
*Copyright(c) Symmetry Design Systems*
         All Rights Reserved        
    UNPUBLISHED LICENSED SOFTWARE   
   Contains Proprietary Information 
      Which is The Property of      
     SYMMETRY OR ITS LICENSORS      
    Modeling services provided by   
* Interface Technologies www.i-t.com *
**************************************
.MODEL Qtip2955 pnp
+IS=9.73033e-13 BF=139.321 NF=0.705063 VAF=537.022
+IKF=11.9427 ISE=8.51339e-09 NE=1.71065 BR=13.9321
+NR=1.5 VAR=185.952 IKR=3.70468 ISC=1e-16
+NC=1.31102 RB=20.1463 IRB=0.1 RBM=0.1
+RE=0.0507364 RC=0.253682 XTB=0.1 XTI=3.67928
+EG=1.05 CJE=9.53946e-08 VJE=0.426507 MJE=0.675433
+TF=1e-08 XTF=1.35754 VTF=0.998574 ITF=0.999498
+CJC=4.44708e-10 VJC=0.400409 MJC=0.409494 XCJC=0.803124
+FC=0.71051 CJS=0 VJS=0.75 MJS=0.5
+TR=1e-07 PTF=0 KF=0 AF=1
* Model generated on Feb  8, 2004
* Model format: PSpice

[Dieter P. (low_pow)]

Ein Vergleich Qtip2955 von Onsemi Oben,mit "TIP2955, in a TO220 case"
Unten, zeigt deutliche Unterschiede.
Quelle:
http://www.diyaudio.com/forums/solid-state/5493-pspice-models-2955-3055-a.html

Ein Dank an Helmut S.

Weitere Tests dazu mit realen Schaltungen habe ich NICHT unternommen.

Anhang
Bild

[Dieter P. (low_pow)]

>Ich vermute mal da hat jemand eine einzige Messkurve eingegeben
>und dann auf den Knopf "Fit all" gedrückt.

Erinnert fast an Lottozahlen, und heute ist unser Gewinner :Tip2955 ?

Gehört hab ich mal, daß Firmen für genaue Rechenmodelle richtig Geld
hinlegen müssen, weshalb die wohl auch unter Verschluss bleiben.
Aber Gerüchte ohne Wissen bringen nichts.

Ob da die Industrie nicht Probleme hat, wenn mal was kaputt geht,
weil im Simulator gings doch, und die Rechenmodelle werden wohl nirgends
firmenunabhängig aufbewahrt und gehen über die lange Zeit leicht 
verloren.

[Dieter P. (low_pow)]

Der Preis für ein käufliches 2N2955 spice-model...

Zu Onsemi möchte ich noch erwähnen, es gibt mehrere xx2955 Spice-modelle
als download.Ein anderes, z.B. mjd2955 hat diesen Effekt nicht.
Ob ich da gerade das einzige nicht funktionierende erwischt habe?

Anhang Bilder