Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik EveryCircuit - MOSFET Eigenschaften?


von Zeitjäger  . (forgoden)


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Hallo,

ich habe mir mal ein Simulationsprogramm EveryCircuit angeschaut.

Dieses läuft sofort auf Chrome:
http://everycircuit.com/app/


Jetzt meine Frage: Wenn ich in EveryCircuit ein MOSFET hinzufüge, dann 
gibt es folgende einstellbare Parameter:

Name:   möglicher Wert:

Width       1 µm
Length    200 nm
KP        118 µA/V²
VTO       430 mV
Lambda     60 m1/V

Leider finde ich nirgendswo eine Erklärung. Was bedeuten die alle ?

Wenn ich z.B. IRLZ44N habe, welche Werte muss ich da eingeben. Dass man 
die Werte einfach so aus dem Datasheet abtippen kann sieht das danach 
nicht so aus...?

von Helmut S. (helmuts)


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Quelle: Seite 199, 
http://users.ece.gatech.edu/~rincon/classes/pspicerf.pdf

Sperrbereich
Vgs < Vto
Idrain = 0

Übergangsbereich, gekrümmter Verlauf von Idrain(Vds) für Vgs=konstant
Vds < Vgs-Vto
Idrain = (W/L)·(KP/2)·(1+LAMBDA·Vds)·Vds·(2·(Vgs-Vto)-Vds)

Sättigung, flacher Verlauf von Idrain(Vds) für Vgs=konstant
0 < Vgs-Vto <Vds
Idrain = (W/L)*(KP/2)*(1+LAMBDA·Vds)*(Vgs-Vto)^2

Vor allem die letzte Formel kannst du nehmen um für konstantes Vds und 
variablem Vgs die Kennlinie Idrain(Vgs) anzunähern.

Das V entspricht dem U in der deutschen Literatur.

: Bearbeitet durch User
von nerv (Gast)


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Helmut v. schrieb:
> Leider finde ich nirgendswo eine Erklärung. Was bedeuten die alle ?

So'n Dreck. Nimm ein anderes Programm.

von Zeitjäger  . (forgoden)


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werde leider nicht schlau draus

Ist Vdss dasselbe wie Vds ?
Ist Vgs(th) dasselbe wie Vgs ?
W und L stehen für Width und Lenght ?
Wo bekomm ich Werte wie LAMBDA und KP her?

Ich dachte EveryCircuit ist für Anfänger konzipiert?
Also genau so idiotisch wie Platzprobleme in diesem Programm ?

In www.falstad.com/circuit muss ich nur Threshold Voltage eingeben, das 
wäre glaube ich aus dem Datenblatt Vgs(th)

von Helmut S. (helmuts)


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IRLZ34

Hier ist Datenblatt lesen, rechnen und schätzen gefragt.

Width     10000 µm
Length    200 nm
KP        118 µA/V²
VTO       1500 mV
Lambda     10 m1/V


Warum nimmst du eigentlch nicht LTspice auf dem PC wie alle anderen?

von Zeitjäger  . (forgoden)


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Man sieht halt nicht sofort auf dem ersten Blick wie Strom fliesst. 
Intuitiv gesehen sind EveryCircuit und falstad.com/circuit besser. Nur 
fehlt bei denen die Voreinstellungen für bekannte elektronische 
Bauteile.

Gibt es kein Programm welches LTSpice interaktiver macht ?

: Bearbeitet durch User
von Thomas (Gast)


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Helmut v. schrieb:
> Jetzt meine Frage: Wenn ich in EveryCircuit ein MOSFET hinzufüge, dann
> gibt es folgende einstellbare Parameter:
>
> Name:   möglicher Wert:
>
> Width       1 µm
> Length    200 nm
> KP        118 µA/V²
> VTO       430 mV
> Lambda     60 m1/V
>
> Leider finde ich nirgendswo eine Erklärung. Was bedeuten die alle ?
>
> Wenn ich z.B. IRLZ44N habe, welche Werte muss ich da eingeben. Dass man
> die Werte einfach so aus dem Datasheet abtippen kann sieht das danach
> nicht so aus...?

Width und length ist die tatsächliche Länge/Breite des Transistors.
Kp ist ein Prozesssfaktor, der z.B von der Oxiddicke des Gates abhängt.
VTO ist die Threshold voltage (vth oder Vgs(vth)->Gate source genau auf 
Threshold, alles das gleiche im Prinzip)
Lambda ist auch ein Prozessfaktor der dir die Stärke der 
Kanallängenmodulation bestimmt.

Das Modell zur Berechnung (jemand anderes hat oben schon die Formeln 
gepostet) sind die  "Shichman Hodges Equations"

Das Problem ist dass das sehr einfache Formeln sind, die 
überschlagsmäßig stimmen, aber nicht im Detail. Dadurch kannst du die 
Werte so wie Helmut zwar gemacht hat irgendwie rausrechnen, hast dann 
aber auch nur irgendein Modell, das niemals das Verhalten deines 
Transistors widerspiegelt.
Schon mal deshalb weil die Parameter alle sehr stark schwanken (schau 
dir nur mal die Threshold Voltage bei dem dir genannten Transistor an!)


Um einen Transistor im Detail zu simulieren brauchst du sehr viel mehr 
Parameter und aufwändigere Modelle, und viele Daten/Prozessparameter an 
die du normalerweise niemals so rankommen wirst.
Wenn du zB mit LtSpice einen speziellen Transistor simulierst, musst du 
davon ausgehen dass die Parameter stimmen, richtig ändern bzw von einem 
gekauften Transistor/Datenblatt ein --funktionierendes-- Modell zu 
erstellen ist meiner Meinung nach als "Laie" unmöglich.

Helmut v. schrieb:
> Gibt es kein Programm welches LTSpice interaktiver macht ?

Multisim von National Instruments ist das was du suchst. Ist nur nicht 
gratis. Evtl gibts eine Testversion, keine Ahnung.

von Zeitjäger  . (forgoden)


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ok, danke für den Tipp mit Multisim. Kann man denn in diesem Programm so 
wie in EveryCircuit an jeder Leitung automatisch Ampere und Volt 
anzeigen lassen? Zwar kann man in Multisim einen Multimeter oder 
Amperemeter anschließen, aber da wären dann wieder mehr Mausklicks 
erforderlich.

Was eigentlich auch so akzeptabel wäre.

: Bearbeitet durch User
von Zeitjäger  . (forgoden)


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Kann man denn eigentlich auch simulieren, ob Bauteile durchbrennen 
würden? Oder wie Wärmeentwicklung ist ?

von Helmut S. (helmuts)


Angehängte Dateien:

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Hier mal ein Beispiel für die Darstellung des Arbeitspunktes in LTspice.

Rechtsklick im leeren Breich des Schaltplanes.
View -> Place .op Data Labels

von Mark S. (voltwide)


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Helmut v. schrieb:
> Kann man denn eigentlich auch simulieren, ob Bauteile durchbrennen
> würden? Oder wie Wärmeentwicklung ist ?
Jepp, das hab ich mir immer gewünscht. Da wo ein Bauteil hochgeht, 
bleibt ein  Brandfleck im Bildschirm.
Und das Teil ist danach KAPUTT!

von Helmut S. (helmuts)


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> oder wie Wärmeentwicklung ist?

In LTspice kann man Formeln plotten, z. B. die Formel für die 
Verlustleistung eines Bauteils.


Speziell zum Plotten der Leistung gibt es eine Probe.
Alt-Taste halten und dann mit der linken Maustaste auf ein Bauteil 
klicken.

: Bearbeitet durch User
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