Модели интегральных схем для LTSpice
Sagittarius
Витя "интеграторовед" Подлец сквернослов плагиатор
А нам какая разница? Тупо для разминки мозгов и набивки верхних конечностей.
Sagittarius
Витя "интеграторовед" Подлец сквернослов плагиатор
NE5534 внутренняя схема, Raytheon RC5534, книга данных 1989 года.
NE5532 внутренняя схема, Raytheon RC5532, книга данных 1989 года.
Sagittarius
Витя "интеграторовед" Подлец сквернослов плагиатор
Так, испеклась моделька 5534.
Шо мы тут мАемо. Стабилитроном Д1 по имеющимся номиналам резисторов ГСТ входного дифа выставил входные токи дифа. По даташиту - 500 нА, сделал 400. Пусть знают доброту-то.
Отсюда и по резисторам нагрузки и в эмиттерах второго дифа его ток жёстко задан.
Но тогда по вышеприведенной схеме 5534 токи всей ИМС - 1 мА в сумме. А надо натянуть 4 мА.
Накидал транзисторов в Главное Зеркало, по 100 мкА каждый, так задал ток ОЭ Т24, правый нижний угол схемы, Т17 по схеме Райтеона. Но и этого мало.
Тогда стал пристально рассматривать рез. 16 (5532 - рез.11) по схеме Райтеона. Как-то он по-блядски воткнут. Только зря выходное напряжение подъедает. И я его сместил вниз. В узел смещения ВК. Ток ВК стал 2 мА, что подозрительно много, но терпимо. Если что, можно накидать ещё пару транзисторов в Главное Зеркало и поделить поровну токи ВК и ОЭ Т24.
Линейность оказалась поганая. 0,008% при 6 В 20к на 1 кОм. У К157УД2 - вдвое лучше, в идентичных условиях: 0,004%. Не знаю, что там Агеев на неё рассказывал, а Могильный подгавкивал. Математика это не подтверждает, схемотехника пожимает плечами: а шо они хотят, два каскада ВК завсегда один на лопатки ложат.
Модель 5534 сырая, но никакие изменения токов ОЭ и ВК принципиально расклад не изменят и она может со 157УД2 максимум поравняться.
Шо мы тут мАемо. Стабилитроном Д1 по имеющимся номиналам резисторов ГСТ входного дифа выставил входные токи дифа. По даташиту - 500 нА, сделал 400. Пусть знают доброту-то.
Отсюда и по резисторам нагрузки и в эмиттерах второго дифа его ток жёстко задан.
Но тогда по вышеприведенной схеме 5534 токи всей ИМС - 1 мА в сумме. А надо натянуть 4 мА.
Накидал транзисторов в Главное Зеркало, по 100 мкА каждый, так задал ток ОЭ Т24, правый нижний угол схемы, Т17 по схеме Райтеона. Но и этого мало.
Тогда стал пристально рассматривать рез. 16 (5532 - рез.11) по схеме Райтеона. Как-то он по-блядски воткнут. Только зря выходное напряжение подъедает. И я его сместил вниз. В узел смещения ВК. Ток ВК стал 2 мА, что подозрительно много, но терпимо. Если что, можно накидать ещё пару транзисторов в Главное Зеркало и поделить поровну токи ВК и ОЭ Т24.
Линейность оказалась поганая. 0,008% при 6 В 20к на 1 кОм. У К157УД2 - вдвое лучше, в идентичных условиях: 0,004%. Не знаю, что там Агеев на неё рассказывал, а Могильный подгавкивал. Математика это не подтверждает, схемотехника пожимает плечами: а шо они хотят, два каскада ВК завсегда один на лопатки ложат.
Модель 5534 сырая, но никакие изменения токов ОЭ и ВК принципиально расклад не изменят и она может со 157УД2 максимум поравняться.
Последнее редактирование:
Sagittarius
Витя "интеграторовед" Подлец сквернослов плагиатор
Ну, плюс для 157УД2 можно перепахать коррекцию и взять линейности больше. 5534 в этом плане зафиксирована на заводе: жри, чо дают.
Rus2000
I=U/R
Скажешь, когда можно будет паковать в корпус?
Sagittarius
Витя "интеграторовед" Подлец сквернослов плагиатор
Забыл конденсатор 100 пФ в нагрузке первого дифа. Линейность от находки немного упала.
Sagittarius
Витя "интеграторовед" Подлец сквернослов плагиатор
Сравним с даташитом, посмотрим, как работает в известных схемах.
!Neofit
Постоялец
Испробовал модель 157УД2 в Tina-TI. На мой взгляд - есть несоответствие моделей входных транзисторов и, вследствие этого, несоответствие входных токов. В описании из Радиоежегодника 1986 указано, что входные транзисторы имеют горизонтальную структуру (меньший коэффициент передачи тока) и дают входной ток 500(!) нА макс. Текущий вариант модели показывает входной ток примерно в 10 раз меньше.
Измерение на одном образце (2 канала, 4 входа) даёт средний вытекающий ток 245 нА при напряжении питания ± 6 В.
Ссылки на фото кристалла есть тут.
Если нужен материал из Радиоежегодника - могу отсканировать.
Sagittarius
Витя "интеграторовед" Подлец сквернослов плагиатор
По реальным замерам, входной ток К157УД2 - 150 нА. Модель подгонялась под реал.
Sagittarius
Витя "интеграторовед" Подлец сквернослов плагиатор
Да, глянул: входной ток в модели - 61 нА. Надо исправить строку
.model PN LPNP(BF=40 Cje=.3p Cjc=1.5p Rb=250 VAF=70)
BF=40
.model PN LPNP(BF=40 Cje=.3p Cjc=1.5p Rb=250 VAF=70)
BF=40
Sagittarius
Витя "интеграторовед" Подлец сквернослов плагиатор
Можешь включением микроамперметра меж выв. 1 и 4 узнать ток ГСТ входного дифа?
Rus2000
I=U/R
Менять для всех pnp или только для входных?
Sagittarius
Витя "интеграторовед" Подлец сквернослов плагиатор
Если они в ответственные входные цепи такое поставили, то я прям не знаю.
Ждём данных по току ГСТ входного дифа.
!Neofit
Постоялец
36 мкА для 1-4 и 32 мкА для 7-4, измерено при тех-же условиях прибором M890G. Обе половины включены повторителями с коррекцией по 30 пФ. Выход при измерении уходит от нуля на +5.0-5.5 В, так-что получается, что это весь ток дифпары.
Хотел померять и "классическим" М24 на 100 мкА, но не могу его найти с ходу.
Хотел померять и "классическим" М24 на 100 мкА, но не могу его найти с ходу.
Последнее редактирование:
Sagittarius
Витя "интеграторовед" Подлец сквернослов плагиатор
Гут. У меня получалось 20...25 мкА.
Завтра покручу модельку.
Завтра покручу модельку.
!Neofit
Постоялец
Спасибо за проделанную работу! Но "меня терзают смутные сомнения", почему в библиотеке одна единственная модель транзистора каждой проводимости на ИМС? Не хотите-ли попробовать ещё приблизить модель ИМС к реальности?
Тут я немного отступлю ко времени появления этой мысли и поиску дополнительной "информации к размышлению" - книг определённой направленности и фото кристаллов. Фото были в предыдущем сообщении и будут позже. А книга нашлась от Ганса Камензинда, автора "555 time machine", - "Designing Analog Chips".
В книге указан как известный мне доселе факт о том, что нужно учитывать площадь эмиттера (с поправкой на стр. 1-19 на концентрацию больших токов на стороне эмиттера, обращённой к коллектору - "active emitter length" вместо "emitter area", который я искал), так и пара неочевидных доселе фактов (я не технолог ИМС - имею
только обзорные знания), связанных с утечками через подложку:
Для NPN транзистора - в режимах близких к насыщению (что происходит и в дискретных транзисторах), как указано на стр. 1-20
Для PNP транзистора - не только вблизи насышения, а утечка есть всегда! На стр. 1-23 автор оценивает её как "In normal operation a current about half the magnitude of the base current flows from the emitter to the substrate terminal".
И всё это расписано ещё раз с прицелом на более корректные SPICE-модели транзисторов, оформляемые как "subcircuits" (в главе "The Bipolar Transistor Model", стр. 2-10 и далее).
Таким образом можно попытаться не только "разложить" токи более правдоподобно по каскадам, но и по ИМС в целом...
Возвращаясь к первоначально заинтересовавшей меня К157УД2 и снимкам её кристалла - представляю Вам фото с выделенными структурами.
Всё достаточно очевидно, кроме Т-образной области, содержащей (нумерация - по схеме из Радиоежегодника 1986, https://pandia.ru/text/78/596/images/image002_119.jpg) R1, VT10, VT1, R6, VT19, R7 и VT20:
Взаимовлияние каналов о котором я подумал - экранируется тем, что эта эпитаксиальная N область находится под потенциалом положительного питания и утечек можно не опасаться. Этот-же ответ и на вопрос "Почему R6 и VT19 в одном кармане" - потому, что потенциал R6 достаточно низок по сравнению с потенциалом коллектора
VT19.
Вопрос "Где-жё чёртов VT1" я разрешил, поместив его в "ножку" этой буквы Т. Там ему самое место, а светлая область под его надписью отлично подходит на роль затвора (формируется совместно с базовыми областями NPN транзисторов).
Относительные размеры эмиттерных областей (кв. пикс.) для PNP: VT6, VT15 - 415; VT4, VT11, VT23, VT25 - 400; VT26 - 1550; VT34 - 625; VT38 - 8280.
Для NPN: VT2, VT8, VT11, VT13, VT17, VT19, VT28, VT33 - 576; VT10 - 729; VT27 - 415; VT37 - 830.
Так-что желательно либо формировать в модели VT26 и VT38 из паралелльно включенных LPNP подмоделей, либо вводить отдельные подмодели для этих транзисторов. Также - и для VT10 с VT37. Как минимум.
Размеры контактных площадок - 92х92 пикс. Исходя из размеров КП ИМС той-же серии (и завода?) 0,12х0,12 мм получаем 1,30 мкм/пикс (см. http://www.rt20.mybb2.ru/viewtopic.php?f=7&t=1537&p=1992236#p1992236).
Отсюда я заключаю, что использование отношений площадей эмиттеров (типичные линейные размеры эмиттеров в каскадах предварительного усиления и задания режимов - 26..30 мкм) не противоречит рекомендованной на стр. 1-19 границе плотности тока в 1.5 мА/мкм.
По поводу обсуждавшегося LM318/140УД11 - нашлись фото его близнеца LM218:
http://radiopicture.listbb.ru/viewtopic.php?f=3&t=20&p=7282
и 140УД11: radiopicture.listbb.ru/viewtopic.php?f=3&t=2&p=7021 (но тут изображения потеряны, если кто зарегистрирован там - написать автору?)
Похоже, что вызвавший дискуссии Q5 повёрнут к входным транзисторам именно эмиттерами. Может он PNP (базой к эмиттеру Q6 и коллектору Q10, и близок по схеме к перевёрнутому Q6)? Что если рассмотреть этот мозговыносящий кусочек в таком ключе?
Тут я немного отступлю ко времени появления этой мысли и поиску дополнительной "информации к размышлению" - книг определённой направленности и фото кристаллов. Фото были в предыдущем сообщении и будут позже. А книга нашлась от Ганса Камензинда, автора "555 time machine", - "Designing Analog Chips".
Designing Analog Chips by Hans Camenzind
Designing Analog Chips by Hans Camenzind available for free download.
www.designinganalogchips.com
В книге указан как известный мне доселе факт о том, что нужно учитывать площадь эмиттера (с поправкой на стр. 1-19 на концентрацию больших токов на стороне эмиттера, обращённой к коллектору - "active emitter length" вместо "emitter area", который я искал), так и пара неочевидных доселе фактов (я не технолог ИМС - имею
только обзорные знания), связанных с утечками через подложку:
Для NPN транзистора - в режимах близких к насыщению (что происходит и в дискретных транзисторах), как указано на стр. 1-20
Для PNP транзистора - не только вблизи насышения, а утечка есть всегда! На стр. 1-23 автор оценивает её как "In normal operation a current about half the magnitude of the base current flows from the emitter to the substrate terminal".
И всё это расписано ещё раз с прицелом на более корректные SPICE-модели транзисторов, оформляемые как "subcircuits" (в главе "The Bipolar Transistor Model", стр. 2-10 и далее).
Таким образом можно попытаться не только "разложить" токи более правдоподобно по каскадам, но и по ИМС в целом...
Возвращаясь к первоначально заинтересовавшей меня К157УД2 и снимкам её кристалла - представляю Вам фото с выделенными структурами.
Всё достаточно очевидно, кроме Т-образной области, содержащей (нумерация - по схеме из Радиоежегодника 1986, https://pandia.ru/text/78/596/images/image002_119.jpg) R1, VT10, VT1, R6, VT19, R7 и VT20:
Взаимовлияние каналов о котором я подумал - экранируется тем, что эта эпитаксиальная N область находится под потенциалом положительного питания и утечек можно не опасаться. Этот-же ответ и на вопрос "Почему R6 и VT19 в одном кармане" - потому, что потенциал R6 достаточно низок по сравнению с потенциалом коллектора
VT19.
Вопрос "Где-жё чёртов VT1" я разрешил, поместив его в "ножку" этой буквы Т. Там ему самое место, а светлая область под его надписью отлично подходит на роль затвора (формируется совместно с базовыми областями NPN транзисторов).
Относительные размеры эмиттерных областей (кв. пикс.) для PNP: VT6, VT15 - 415; VT4, VT11, VT23, VT25 - 400; VT26 - 1550; VT34 - 625; VT38 - 8280.
Для NPN: VT2, VT8, VT11, VT13, VT17, VT19, VT28, VT33 - 576; VT10 - 729; VT27 - 415; VT37 - 830.
Так-что желательно либо формировать в модели VT26 и VT38 из паралелльно включенных LPNP подмоделей, либо вводить отдельные подмодели для этих транзисторов. Также - и для VT10 с VT37. Как минимум.
Размеры контактных площадок - 92х92 пикс. Исходя из размеров КП ИМС той-же серии (и завода?) 0,12х0,12 мм получаем 1,30 мкм/пикс (см. http://www.rt20.mybb2.ru/viewtopic.php?f=7&t=1537&p=1992236#p1992236).
Отсюда я заключаю, что использование отношений площадей эмиттеров (типичные линейные размеры эмиттеров в каскадах предварительного усиления и задания режимов - 26..30 мкм) не противоречит рекомендованной на стр. 1-19 границе плотности тока в 1.5 мА/мкм.
По поводу обсуждавшегося LM318/140УД11 - нашлись фото его близнеца LM218:
http://radiopicture.listbb.ru/viewtopic.php?f=3&t=20&p=7282
и 140УД11: radiopicture.listbb.ru/viewtopic.php?f=3&t=2&p=7021 (но тут изображения потеряны, если кто зарегистрирован там - написать автору?)
Похоже, что вызвавший дискуссии Q5 повёрнут к входным транзисторам именно эмиттерами. Может он PNP (базой к эмиттеру Q6 и коллектору Q10, и близок по схеме к перевёрнутому Q6)? Что если рассмотреть этот мозговыносящий кусочек в таком ключе?
Rus2000
I=U/R
Конечно, желательно иметь как можно более точные модели ОУ.
Однако, тут встает вопрос - стоит ли овчинка выделки?
Обычно достаточно более-менее точно описать входной каскад, выходной каскад и токовые режимы того, что между ними.
Усилительные и частотные свойства подгоняются уточнением параметров транзисторов и подгонкой внутренней коррекции.
Модели ОУ, поставляемые с программой, в большинстве своем представлены, как пара транзисторов входного каскада, плюс математическое описание нулей, полюсов и прочих параметров на базе идеальных источников тока, напряжения и т.д.