• ロームWebサイトのSPICEデータ[5]
http://www.rohm.co.jp/products/ibis/index.html
本章では,SPICEで登録されているモデルパラメータを参考にしてQucsでモデルの構 築を試みる.
6.2 2SA1020
東芝製音響用FETであり,シリコンPNPエピタキシャル形,電力増幅用,電力スイッ チング用である.データシートは東芝セミコンダクター社のWeb[6]より入手できる.こ こではデータシートと同じグラフが得られるかを確認するシミュレーションについて説明 する.
6.2.1 ベース・エミッタ間電圧とベース電流の関係
温度の違いによるIB−VBE特性の変化を調べるのに作成した回路図とシミュレーショ ン結果をそれぞれ図6.1,図6.2に示す.
2SA1020のモデルパラメータは図6.1に示す通りである.その他のパラメータはデフォ
ルト値である.ここでは温度特性を調べるため,2SA1020のシミュレーション温度Temp に変数Taを与え,パラメータスイープSW2においてTaを0◦から100◦まで変化させて いる.またベース・エミッタ間電圧VBE はパラメータスイープSW1において0.2Vから 0.8Vまで変化させている.
図 6.1: 温度の違いによるIB−VBE特性の回路図
図 6.2: 温度の違いによるIB−VBE 特性のシミュレーション結果
6.2.2 ベース・エミッタ間電圧とコレクタ電流の関係
温度の違いによるIC−VBE特性の変化を調べるのに作成した回路図とシミュレーショ ン結果をそれぞれ図6.3,図6.4に示す.
前節同様に温度特性を調べるため,2SA1020のシミュレーション温度Tempに変数Ta を与え,パラメータスイープSW2においてTaを0◦から100◦まで変化させている.また ベース・エミッタ間電圧VBE はパラメータスイープSW1において0.2Vから0.8Vまで変 化させている.
図 6.3: 温度の違いによるIC−VBE特性の回路図
図 6.4: 温度の違いによるIC −VBE 特性のシミュレーション結果
6.2.3 ベース電流とコレクタ電流の関係
温度の違いによるIC−IB特性の変化を調べるのに作成した回路図とシミュレーション 結果をそれぞれ図6.5,図6.6に示す.
前節同様に温度特性を調べるため,2SA1020のシミュレーション温度Tempに変数Ta を与え,パラメータスイープSW2においてTaを0◦から100◦まで変化させている.また ベース電流IBはパラメータスイープSW1において0.0Aから0.01Aまで変化させている.
図 6.5: 温度の違いによるIC −IB特性の回路図
図 6.6: 温度の違いによるIC−IB特性のシミュレーション結果
6.2.4 コレクタ・エミッタ間電圧とコレクタ電流の関係
VCEの違いによるIC−IB特性の変化を調べるのに作成した回路図とシミュレーション 結果をそれぞれ図6.7,図6.8に示す.
ここではコレクタ・エミッタ間電圧VCE の違いを観測するため,前節までと異なり 2SA1020のシミュレーション温度Tempを25◦とし,パラメータスイープSW2において コレクタ電流IC を1µA,10µA,100µA,1 mAを与えている.またVCEはパラメータス イープSW1において0Vから12Vまで変化させている.ここで,これまでパラメータス イープではある値の範囲内において,一定間隔で変化させる方式を用いていたが,パラ メータスイープのTypeをlistにすることにより,指定した値のみをシミュレーションさ せることができる.
図 6.7: VCEの違いによるIC −IB特性の回路図
図 6.8: VCEの違いによるIC−IB特性のシミュレーション結果
VCEの違いによるIC/IB特性の変化を調べるのに作成した回路図とシミュレーション 結果をそれぞれ図6.9,図6.10に示す.
ここではVCE をパラメータスイープSW1において0Vから8Vまで変化させて,その 時のIC/IBを方程式により計算している.
図 6.9: VCEの違いによるIC/IB特性の回路図
図 6.10: VCEの違いによるIC/IB特性のシミュレーション結果
6.2.5 データシートの比較
データシートと比較するための温度の違いによるIC−VBE 特性を図6.11に示す.
(a) データシート (b) シミュレーション結果
図 6.11: データシートとの比較
6.3 2SC2655
東芝製音響用FETであり,シリコンNPNエピタキシャル形,電力増幅用,電力スイッ チング用である.データシートは東芝セミコンダクター社のWeb[6]より入手できる.こ こではデータシートと同じグラフが得られるかを確認するシミュレーションについて説明 する.
6.3.1 ベース・エミッタ間電圧とベース電流の関係
温度の違いによるIB−VBE特性の変化を調べるのに作成した回路図とシミュレーショ ン結果をそれぞれ図6.12,図6.13に示す.
2SC2655のモデルパラメータは図6.12に示す通りである.その他のパラメータはデフォ
ルト値である.ここでは温度特性を調べるため,2SC2655のシミュレーション温度Temp に変数Taを与え,パラメータスイープSW2においてTaを0◦から100◦まで変化させて いる.またベース・エミッタ間電圧VBE はパラメータスイープSW1において0.2Vから 0.8Vまで変化させている.
図 6.12: 温度の違いによるIB−VBE 特性の回路図
図 6.13: 温度の違いによるIB−VBE特性のシミュレーション結果
6.3.2 ベース・エミッタ間電圧とコレクタ電流の関係
温度の違いによるIC−VBE特性の変化を調べるのに作成した回路図とシミュレーショ ン結果をそれぞれ図6.14,図6.15に示す.
前節同様に温度特性を調べるため,2SC2655のシミュレーション温度Tempに変数Ta を与え,パラメータスイープSW2においてTaを0◦から100◦まで変化させている.また ベース・エミッタ間電圧VBE はパラメータスイープSW1において0.2Vから0.8Vまで変 化させている.
図 6.14: 温度の違いによるIC −VBE 特性の回路図
図 6.15: 温度の違いによるIC−VBE特性のシミュレーション結果
6.3.3 ベース電流とコレクタ電流の関係
温度の違いによるIC−IB特性の変化を調べるのに作成した回路図とシミュレーション 結果をそれぞれ図6.16,図6.17に示す.
前節同様に温度特性を調べるため,2SC2655のシミュレーション温度Tempに変数Taを 与え,パラメータスイープSW2においてTaを0◦から100◦まで変化させている.またベー ス電流IBはパラメータスイープSW1において0.0Aから0.001Aまで変化させている.
図 6.16: 温度の違いによるIC −IB特性の回路図
図 6.17: 温度の違いによるIC −IB特性のシミュレーション結果
6.3.4 コレクタ・エミッタ間電圧とコレクタ電流の関係
VCEの違いによるIC−IB特性の変化を調べるのに作成した回路図とシミュレーション 結果をそれぞれ図6.18,図6.19に示す.
ここではコレクタ・エミッタ間電圧VCE の違いを観測するため,前節までと異なり 2SC2655のシミュレーション温度Tempを25◦とし,パラメータスイープSW2において コレクタ電流IC を1µA,10µA,100µA,1 mAを与えている.またVCEはパラメータス イープSW1において0Vから12Vまで変化させている.
図 6.18: VCE の違いによるIC −IB特性の回路図
図 6.19: VCEの違いによるIC −IB特性のシミュレーション結果
VCEの違いによるIC/IB特性の変化を調べるのに作成した回路図とシミュレーション 結果をそれぞれ図6.20,図6.21に示す.
ここではVCEをパラメータスイープSW1において0Vから12Vまで変化させて,その 時のIC/IBを方程式により計算している.
図 6.20: VCEの違いによるIC/IB特性の回路図
図 6.21: VCEの違いによるIC/IB特性のシミュレーション結果
6.3.5 データシートの比較
データシートと比較するための温度の違いによるIC−VBE 特性を図6.22に示す.
(a) データシート
(b) シミュレーション結果
図 6.22: データシートとの比較
データシートと比較するためのVCEの違いによるIC −IB特性を図6.23に示す.
(a) データシート
(b) シミュレーション結果
図 6.23: データシートとの比較
6.4 2SC1815
東芝製音響用FETであり,シリコンNPNエピタキシャル形,低周波電圧増幅用,励振 段増幅用である.データシートは東芝セミコンダクター社のWeb[6]より入手できる.こ こではデータシートと同じグラフが得られるかを確認するシミュレーションについて説明 する.
6.4.1 ベース・エミッタ間電圧とベース電流の関係
温度の違いによるIB−VBE特性の変化を調べるのに作成した回路図とシミュレーショ ン結果をそれぞれ図6.24,図6.25に示す.
2SC1815のモデルパラメータは図6.24に示す通りである.その他のパラメータはデフォ
ルト値である.ここでは温度特性を調べるため,2SC1815のシミュレーション温度Temp に変数Taを与え,パラメータスイープSW2においてTaを0◦から100◦まで変化させて いる.またベース・エミッタ間電圧VBE はパラメータスイープSW1において0.5Vから 0.9Vまで変化させている.
図 6.24: 温度の違いによるIB−VBE 特性の回路図
図 6.25: 温度の違いによるIB−VBE特性のシミュレーション結果
6.4.2 ベース・エミッタ間電圧とコレクタ電流の関係
温度の違いによるIC−VBE特性の変化を調べるのに作成した回路図とシミュレーショ ン結果をそれぞれ図6.26,図6.27に示す.
前節同様に温度特性を調べるため,2SC1815のシミュレーション温度Tempに変数Ta を与え,パラメータスイープSW2においてTaを0◦から100◦まで変化させている.また ベース・エミッタ間電圧VBE はパラメータスイープSW1において0.5Vから0.9Vまで変 化させている.
図 6.26: 温度の違いによるIC −VBE 特性の回路図
図 6.27: 温度の違いによるIC−VBE特性のシミュレーション結果
6.4.3 ベース電流とコレクタ電流の関係
温度の違いによるIC−IB特性の変化を調べるのに作成した回路図とシミュレーション 結果をそれぞれ図6.28,図6.29に示す.
前節同様に温度特性を調べるため,2SC1815のシミュレーション温度Tempに変数Taを 与え,パラメータスイープSW2においてTaを0◦から100◦まで変化させている.またベー ス電流IBはパラメータスイープSW1において0.0Aから0.001Aまで変化させている.
図 6.28: 温度の違いによるIC −IB特性の回路図
図 6.29: 温度の違いによるIC −IB特性のシミュレーション結果