LTspice Konstantstromquelle mit LED

[Rüdiger S. (rudi8)]

Hallo alle,

ich möchte für einen DOA eine Konstantstromquelle_mit_LED benutzen und 
in LTspice simulieren. Die in LTspice vorhandenen LEDs sind spärlich, 
die dort vorhandenen LEDs besitze ich nicht.

Gibt es eine Möglichkeit, mit bescheidenen (Amateur-) Mitteln die 
entsprechenden LED-Diodenparameter zu messen? Ich möchte nämlich gern 
meine vorhandenen LEDs auch in der Simulation benutzen. Da sich LEDs je 
nach Hersteller und Produktionsdatum unterscheiden, möchte ich nicht 
unbedingt die in LTspice vorhandenen LEDs benutzen. Außerdem 
interessiert es mich, solche Daten selbst zu ermitteln. [OffTopic: Vor 
allem bei Transistoren stehe ich oft vor dem Problem, kein SPICE-Modell 
zu besitzen.] -- Ja, ok, ein empirischer Aufbau mittels Breadboard führt 
vielleicht schneller zum Ziel, befriedigt aber meine Neugier nicht... 
;-)

Soweit mir bekannt, sind für DC vor allem die Diodenparameter IS, RS und 
N wichtig. Leider scheint es bei Dioden keinen direkten Parameter für 
die Flussspannung Uf zu geben... :-(
Irgendwelche Schaltungsvorschläge dafür? Hat jemand so etwas (= LED 
Parameter ermitteln) schon gemacht? Sind dafür besondere Messgeräte 
(Hilfsschaltungen) notwendig? Kann man solche selber bauen?

Mein Messgerät hat einen DC-Messbereich von minimal 9.99mV bei einer 
Auflösung von 1uV. DC Strombereich minimal 99.99uA bei einer Auflösung 
von 10nA.

Für eure Hilfe und Mühe schon mal vielen Dank im Voraus!

Gruss,

Rüdiger

[hinz (Gast)]

Rüdiger S. schrieb:
> DOA

?


Ansonsten:

https://www.youspice.com/spice-modeling-of-a-diode-from-datasheet/

https://www.keysight.com/upload/cmc_upload/All/Diode.pdf

[qwertzuiopü+ (Gast)]

Rüdiger S. schrieb:
> Leider scheint es bei Dioden keinen direkten Parameter für
> die Flussspannung Uf zu geben... :-(

Weil es eine Flussspannung physikalisch nicht gibt. Hin und wieder wird 
in der Schaltungstechnik zwar irgendwas in der Richtung 
erfunden/angenommen, aber das sind nur sehr grobe Näherungen. Für eine 
Diode gilt

I=I_0*exp(U/(n*U_T)) bzw.
U=ln(I/I_0)*n*U_T

U_T ist bei Raumtemperatur ca. 25mV. Da du noch einen Parameter R_S 
suchst (Also R in Reihe zur Diode), folgt daraus

U=ln(I/I_0)*n*U_T+I*R_S

Jetzt musst du also nur noch drei Punkte vermessen (Den Strom ruhig 
kräftig variieren, also z.B. 10u, 1m, 100m) und du kannst die drei 
Parameter bestimmen. Mit Näherungen kann man sich das Leben noch 
einfacher machen (R_S ist bei sehr kleinen Strömen vernachlässigbar, n 
ist meistens ca. 1) und sogar mit zwei Messungen auskommen.


Ein konkreter Lösungsvorschlag: Ich suche mir in LTSpice einfach immer 
irgendeine LED, deren Strom in derselben Größenordnung liegt wie die, 
die ich später verwende. Die Vorwärtsspannung ist dann meistens in der 
Nähe und als Abschätzung, ob die Schaltung funktioniert, reicht das in 
den meisten Fällen problemlos aus.

[Rüdiger S. (rudi8)]

hinz schrieb:
> Rüdiger S. schrieb:
>> DOA

DOA: discrete op-amp (mit Einzelteilen aufgebauter Operationsverstärker)

Gruß,

Rüdiger

[Christian W. (orikson)]

Guck mal bei Würth Elektronik: https://katalog.we-online.de/de/led

 Dort gibt es zu vielen LEDs LT-Spice Modelle. Wie schon geschrieben, 
wenn du das Modell zu exakt deiner LED nicht findest, nimm einfach eins 
mit ähnlichem Forwärts- und Lichtstrom. Die meisten Signal LEDs mit 20 
mA sind z.B. sehr gleich, ganz egal ob diese im 0402 SMD oder 5 mm 
THT-Gehäuse sitzen.

[Rüdiger S. (rudi8)]

qwertzuiopü+ schrieb:

> Für eine Diode gilt
>
> I=I_0*exp(U/(n*U_T)) bzw.
> U=ln(I/I_0)*n*U_T

Zunächst mal danke für die ausführliche Antwort. Leider kenne ich mich 
als Hobbyelektroniker in der Halbleiterphysik gar nicht aus, die obigen 
Formeln kann ich zwar in Teilen verstehen, aber nicht alles. Was ist 
z.B. I_0?

Gruß, Rüdiger

P.S.: "Strom in derselben Größenordnung" habe ich gemacht, gut soweit, 
aber bevor ich Widerstände ein- und auslöte, würde ich gern wissen, in 
welchem Bereich ich mich bewege.

[Rüdiger S. (rudi8)]

Christian W. schrieb:
> Guck mal bei Würth Elektronik: https://katalog.we-online.de/de/led
>

Dank für den Hinweis. Wirklich sehr hilfreich!

Gruß,

Rüdiger

[Michael B. (laberkopp)]

hinz schrieb:
> Rüdiger S. schrieb:
>> DOA
>
> ?

Dead On Arrival.

Rüdiger S. schrieb:
> DOA: discrete op-amp (mit Einzelteilen aufgebauter Operationsverstärker)

Gibt's nicht:
https://de.wikipedia.org/wiki/DOA

[Helmut S. (helmuts)]

Anleitung Uf bei If = 0,05mA, 0,5mA und 10mA messen.
Diese Werte als Parametern im linken Block eintragen.
Dann RUN und schon hat man die Parameter Is, N, Rs und Eg.
(Mit Eg stellt man den Temperaturkoeffizient von Uf ein.)

.model  LED_GREEN D(Is=8.2e-25 N=1.46 Rs=5.1 Eg=2.23 Tnom={Tmeas})

Wenn man die Kapazität bei 0V (Cjo) hat, dann kann man die auch noch in 
das Modell einfügen.

.model  LED_GREEN D(Is=8.2e-25 N=1.46 Rs=5.1 Eg=2.23 Cjo=100p 
Tnom={Tmeas})

[Rüdiger S. (rudi8)]

Michael B. schrieb:

> Rüdiger S. schrieb:
>> DOA: discrete op-amp (mit Einzelteilen aufgebauter Operationsverstärker)
>
> Gibt's nicht:
> https://de.wikipedia.org/wiki/DOA

Nur weil's nicht in der Wiki steht, heißt es noch nicht, dass es den 
Begriff nicht gibt...;-)
Er ist in Audio-Kreisen durchaus gebräuchlich, google mal nach "doa 
schematic", siehe auch GroupDIY etc.

Gruß,

Rüdiger

[Mahwe (Gast)]

Tip leih dir in der Bibo oder kaufe gebraucht reicht auch Tietze Schenk 
.
Zu ltspice gibt es bei Yahoo eine group sehr zu empfählen viele 
Beispiele.

[Rüdiger S. (rudi8)]

Wieder einmal vielen Dank für deine unermüdliche Hilfsbereitschaft, 
Helmut, ich wünschte ich könnte mich erkenntlich zeigen! Ebenso 
bewundernswert dein Wissen, bei dir möchte man in die Lehre gehen! Ich 
werde in den nächsten Tagen deine Anleitung gründlich studieren.


Wahrscheinlich reicht es, für Tnom die Raumtemperatur zum Zeitpunkt der 
Messung einzutragen und diesen Parameter beim erstellten Modell 
einzufügen, oder?

Viele Grüße,

Rüdiger

[qwertzuiopü+ (Gast)]

Rüdiger S. schrieb:
> Leider kenne ich mich als Hobbyelektroniker in der Halbleiterphysik gar
> nicht aus, die obigen Formeln kann ich zwar in Teilen verstehen, aber
> nicht alles. Was ist z.B. I_0?

I_0 ist dein I_S für LTSpice. Du musst in diesem Fall die Formel nicht 
verstehen, sondern nur die Parameter über entsprechende Messungen 
bestimmen. (I_0 ist hier der Sperrstrom bei unendlich hoher 
Reverse-Spannung, wenn es keinen Durchbruch gäbe - den kannst du nicht 
direkt messen)
Je nachdem, wie ausführlich das Datenblatt ist, geht es sogar ohne 
Messung.

[Rüdiger S. (rudi8)]

@Mahwe:
Danke für den Hinweis!

@qwertzuiopü+:
Danke dir für die Erläuterung!

Gruß,

Rüdiger

[Michel M. (elec-deniel)]

Mahwe schrieb:
> Tip leih dir in der Bibo oder kaufe gebraucht reicht auch Tietze Schenk
> .
> Zu ltspice gibt es bei Yahoo eine group sehr zu empfählen viele
> Beispiele.

Gerade gesehen,
Yahoo möchte die group s schließen....
betrifft das auch LTspice ?!
oder gibt es schon einen "Umzugsplan" ?!

[Helmut S. (helmuts)]

Michel M. schrieb:
> Mahwe schrieb:
>> Tip leih dir in der Bibo oder kaufe gebraucht reicht auch Tietze Schenk
>> .
>> Zu ltspice gibt es bei Yahoo eine group sehr zu empfählen viele
>> Beispiele.
>
> Gerade gesehen,
> Yahoo möchte die group s schließen....
> betrifft das auch LTspice ?!
> oder gibt es schon einen "Umzugsplan" ?!

Yahoo wird schon Ende Oktober die groups parktisch nutzlos machen und 
Ende des Jahres löscht Yahoo alle Files. Yahoo schafft sich ab.

Ja es gibt einen Umzugsplan. Ich denke die Würfel sind gefallen. Es soll 
alles nach groups.io migriert werden. Diese Site hat praktisch alle 
Funktionalitäten der Yahoo groups.

[Michel M. (elec-deniel)]

Danke Helmut
für die schnelle Info :-)
Ich hoffe wir werden auf die neuen Links auch hingewiesen :-)

[Udo S. (urschmitt)]

Was ist denn bitte ein diskret aufgebauter OP mit einer 
Konstantstromquelle mit Led?
hast du mal konkrete Links?

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Udo S. schrieb:
> Was ist denn bitte ein diskret aufgebauter OP mit einer
> Konstantstromquelle mit Led?

Alter Hut. OPV Schaltungen verwenden gern Stromquellen, z.B. für den 
Eingangs-Differenzverstärker. Oder auch als Arbeits"widerstand" für die 
VAE-Stufe. Und damit man nicht gar zu viel an Aussteuerbarkeit einbüßt, 
braucht man für die Konstantstromquelle eine relativ niedrige 
Referenzspannung. Also nicht z.B. eine 6V Z-Diode, sondern eher eine 
rote LED mit 1.7V Flußspannung.

Eine beispielhafte Schaltung (Endstufe in OPV-Schaltungstechnik) findest 
du im Beitrag "Re: Mosfet Verstärker"

[Michel M. (elec-deniel)]

Helmut S. schrieb:
> Michel M. schrieb:
>> Mahwe schrieb:
>>> Tip leih dir in der Bibo oder kaufe gebraucht reicht auch Tietze Schenk
>>> .
>>> Zu ltspice gibt es bei Yahoo eine group sehr zu empfählen viele
>>> Beispiele.
>>
>> Gerade gesehen,
>> Yahoo möchte die group s schließen....
>> betrifft das auch LTspice ?!
>> oder gibt es schon einen "Umzugsplan" ?!
>
> Yahoo wird schon Ende Oktober die groups parktisch nutzlos machen und
> Ende des Jahres löscht Yahoo alle Files. Yahoo schafft sich ab.
>
> Ja es gibt einen Umzugsplan. Ich denke die Würfel sind gefallen. Es soll
> alles nach groups.io migriert werden. Diese Site hat praktisch alle
> Funktionalitäten der Yahoo groups.

sieht schon sehr gut aus,
besten Dank Helmut.

Frage,
gibt zu bestimmten Themen schon
"Standard-Werke" oder Zusammenstellungen..
in etwa so wie
"General hints about the file types in LTspice:in html mit Erklärungen" 
?"

[Helmut S. (helmuts)]

Hallo Michael,

die File-Types werden hier erklärt. Ich musste allerdings wirklich lange 
suchen um das zu finden.

Quelle:
http://www.ltwiki.org/index.php?title=Most_frequently_asked_questions_for_beginners


Schematic:     name.asc   the drawing with your circuit (a text file)
Symbol:        name.asy   symbols for the schematic (a text file)

Netlist:       name.net   unprocessed netlist (text file viewable from 
within LTspice & usable by other SPICE engines)

Logfile:       name.log   info and results from .four, .measure, .op 
(text file viewable from within LTspice); may also contain the fully 
processed
                          and expanded netlist (a Control Panel setting)
Result:        name.raw   binary output data file (text format may be 
optionally specified)

Result:        name.fft   binary result of an FFT

Plot settings: name.plt   text file used to save and restore Waveform 
Viewer plot settings

Model file:     abc.xyz   text file containing model(s) - may be any 
valid file name

Circuit file:  name.cir   frequently used extension for an external 
netlist input file (text)

File Export erzeugt normalerweise eine Datei mit der Erweiterung .txt. 
Das kann man aber beim speichern ändern, wenn man will.

[Michel M. (elec-deniel)]

Besten Dank Helmut für die Info,

aber sorry,
falsch gefragt und Link vergessen  :-(

Bezog sich hierauf ....
https://groups.io/g/LTspice/files/Tables%20of%20Contents/all_files.htm

... damit im Forum bei Fragestellungen leichter der entsprechende
"LTspice-xxx-examples   Ordner oder  Zip.Archiv" gefunden werden kann.

Besten Dank noch für die schon jetzt geleistete Arbeit, hilft bei vielen
Fragestellungen schnell weiter und motiviert .... :-)