Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Fototransistor spannungsgesteuert in LTSpice modellieren


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von Markus N. (mar70)


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Hallo,

von einem Hersteller eines Fototransistors ist folgendes Modell zu 
bekommen:

---------------------------------------------------------------
* connections:     optical input(+)                             *
*                   |      optical input(-)                     *
*                   |       |      Collector                    *
*                   |       |       |    Emitter              *
*                   |       |       |     |                   *
*.subckt  NameXXXX  Opt_In+ Opt_In- Coll Emit                *
---------------------------------------------------------------
*****************************************************************
**** Name SENS=100 at 570nm, lens=1 * NO BASE
.subckt Name Opt_In+ Opt_In- Coll Emit
+params: SENS=100 resp=1e-5 lens=1
G001 Emit Base Opt_In+ Opt_In- {SENS*resp*lens}
Q001 Coll Base Emit F049
.MODEL F049 NPN (IS=6.12e-15 BF=480 NF=1.053 VAF=25.6
+ ISE=6.12E-15 NE=2 RE=19.8 RC=13
+ CJE=3.98E-12 MJE=0.234 VJE=0.696 FC=0.5 CJC=7.07E-11
+ MJC=0.312 VJC=0.539 TF=1e-13)
.ends
*****************************************************************

Für mich stellt sich nun die Frage welcher LTSpice Standardkomponente 
ich dieses Modell zuordnen soll.

Es scheint was spannungsgesteuertes zu sein, doch mit einer 
spannungsgesteuerten Stromquelle bin ich nicht zurecht gekommen.
Was gesteuert wird, ist irgendwie ein Transistor.

Für Antworten im Voraus vielen Dank.

von Helmut S. (helmuts)


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Hallo Markus,

du benötigts ein Symbol mit 4 Pins. Die Netlist-Order der Pins muss mit 
der Reihenfolge der Pins in ".subckt pin1 pin2 pin3 pin4 ...." 
übereinstimmen. Siehe 1. Bild vom Symbol-Editor.

.subckt Name Opt_In+ Opt_In- Coll Emit

Außerdem muss man noch die allgemeinen Attribute des Symbols setzen. 
Siehe 2. Bild.

Einfach alle meine Dateien in ein beliebiges Verzeichnis legen. Auf 
keinen Fall im Pfad C:\Program ....

Ich habe als Kommentar 1mV je mW/cm^2 als Kommentar geschrieben. Ob das 
passt weiß ich nicht. Zeig mal einen Link auf das Datenblatt.

Gruß
Helmut

Nachtrag:
Ich habe das aktuelle LTspiceXVII verwendet.
http://ltspice.linear-tech.com/software/LTspiceXVII.exe

: Bearbeitet durch User
von Helmut S. (helmuts)


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Noch ein Tipp:
Das Symbol "Phototransistor.asy" passt für alle Phototransistoren die 
ein Subcircuit mit der "Pin"-Reihenfolge +Eingang -Eingang Collecor 
Emitter haben.

.subckt Name Opt_In+ Opt_In- Coll Emit ....

Im Schaltplan dann "Name" durch den Namen des subcircuits ersetzen und 
mit der passenden ".lib filename" die Modelldatei angeben.

von Markus N. (mar70)


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Herzlichen Dank für die umfangreichen Tipps und das gut zu verwendente 
Prinzipmodell.

Der Link auf das Datenblatt ist:
http://www.osram-os.com/Graphics/XPic5/00208429_0.pdf

In der Modellbeschreibung wird auch etwas auf die spektrale 
Empfindlichkeit eingegangen, die aber mit 1mV  1mW  1 cm2 dem 
entsprechen dürfte.

---------------------------------------------------------------
* connections:     optical input(+)                             *
*                   |      optical input(-)                     *
*                   |       |      Collector                    *
*                   |       |       |    Emitter              *
*                   |       |       |     |                   *
*.subckt  SFHXXXX  Opt_In+ Opt_In- Coll Emit                  *
* 
---------------------------------------------------------------
* optical input:                                                *
*    connect voltage source between optical input(+) and        *
*    optical input(-) with voltage representing                 *
*    irradiance (1 mV represents 1 mW/cm2)                      *
*    For default (no light), set both optical inputs to         *
*    ground (0) = 0VDC                                          *
* base:                                                         *
*    for default, connect base node via R=10G to GND(0)/Emitter *
---------------------------------------------------------------
* parameter SENS:                                               *
    the subcircuit also contains a parameter that may          
*    be changed/handed over by the user:                        *
*    SENS = rel. spectral sensitivity in % for the wavelength   *
*           of interest normalized to the peak rel. sensitivity *
*    default = 100 (%). Needs to be adapted according to        *
              datasheet for wavelength of interest             
*              For standard IR phototransistor 100(%) works     *
*              typ. well for 850-950 nm                         *
*              For ambient light sensors 100(%) refers to       *
              around 550 nm                                    
*    RESP = photocurrent / irradiance,                          *
*              e.g. 50uA/1mW/cm2 = 50e-3 (mA/(mW/cm2))          *
*              usually this parameter don�t need to be changed  *
*              1e-2 to compensate for percentage in SENS       
*    LENS = lens-factor, defaut = 1 for no lens                 *
---------------------------------------------------------------
* The model includes parameters for:                            *
*    1) forward direction (Vcollector > Vemitter)               *
* The model has limited accuracy for:                           *
*    2) near-saturation and saturation condition                *
*    3) base transit time (dynamic behavor)                     *
*    4) noise                                                   *
*    5) intrinsic optical-electrical conversion frequ. response *
*****************************************************************

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