SPICEの小瓶(86) LTspice、{Educational} アーリー効果を可視化

Joseph Halfmoon

アナログ素人老人がLTspice配下のExample内Educationalフォルダ所蔵の回路図を巡回中。今回は.stepディレクティブつかったシミュレーションの4回目です。前回AC解析だったので、今回はDC解析みたい。.stepするのはNPNトランジスタのパラメータです。アーリー効果を司るVafとな。大丈夫か?

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※アナログデバイセズ社のLTspiceのガイド、ヒント、便利な情報については以下へ。https://www.analog.com/jp/resources/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator/ltspice-recommended-reading-list.html

アーリー効果

なんで「アーリー」なのかと問えば、Early様が最初にこの効果の解析を与えたためらしいです。知らんけど。どうもお惚け老人が生まれる前くらいの時期であったようですが定かなことを知らず。まあ、アーリー効果で検索すればご説明(ざっくりしすぎたものか、詳細に入りこみすぎたものが多いけれども)は各種見つかると思うのでよしなに。

stepmodelparam.asc

デジタルと言えば聞こえが良いが、0と1だけで世渡りしてきたお惚け老人には鼻がきかないアナログ、それもバイポーラトランジスタのパラメータです。今回は、(米国においては)定番のNPNトランジスタ、2N2222のDC解析を行ってVce-Ic特性のグラフを描き、その際、アーリー効果を司るVaf(アーリー電圧)を.stepディレクティブで3通りに振って、その様子を観察せん、とのデモ回路みたいです。今回の回路図が以下に。stepModelParamCircuit

もろ直球勝負の、トランジスタ1個のDC解析っす。ベース電流I1を 10uAから50uAまで10uA毎にシミュレーションしてVce-Ic特性を得るみたいです。その際、2N2222のモデルパラメータVafを100V、50V、25Vの3通りに設定(上書きして)実行するみたい。因みにデフォルト値ではVaf=100Vとなっていましたぜ。

DCシミュレーション結果

以下にシミュレーション結果のグラフを掲げます。stepModelParamDC

縦軸Ic[mA]、横軸Vce[V]です。グラフは3本ずつ5つの群見えてますが、5つの方は、I1(ベース電流)毎です。下から10μA~50μAですな。各群内の3つのカーブ(ちょっと色が見ずらいの混ざっているケド)は、下からVaf=100V、50V、25Vだと思います。VafがデカイとフラットでVceにあまり依存しない特性が得られるけど、VafがチイセーとVceに影響されるもんね、という感じですかね。これ以上、アナログ素人老人は語らんでおこう。見れば分かる、ホントか?

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