Transkonduktanzwert in LTSpice

Ich versuche herauszufinden, wie man den Transkonduktanzwert oder Kn für LTspice angibt. Ich habe ein Teil, für das ich kein passendes Modell finden kann, also muss ich eines erstellen. Ich habe das schon einmal versucht und Werte erhalten, die am Ende völlig falsch waren. Also versuche ich herauszufinden, was da schief gelaufen ist, um nicht denselben Fehler zu machen.

Die Teilenummer, an der ich das vorher ausprobiert habe, war der CD4007UBE npn/pnp-Transistorchip. Ich habe den Kn-Wert ermittelt, indem ich die erste Schaltung unten verdrahtet und Vcc durch eine variable Spannungsquelle ersetzt habe. Ich drehte die Spannung immer nur ein wenig, bis Strom zu fließen begann. Ich fand den Wert auf 650m. Die gekritzelten Werte sind die von meinem Multimeter gemessenen. Ich habe dann den 2. Stromkreis angeschlossen, um Kn zu messen. Da ich weiß, dass 8,3 V viel höher als die Schwellenspannung sind, kann ich sicher sein, dass der Transistor in Sättigung ist.

Ich habe dann das folgende Gleichungssystem nach Kn gelöst. Ich landete bei einem Wert von 154m ( Arbeit ). Ich habe diesen Wert für meine Ltspice-Simulation verwendet und er hat mir falsche Werte für meinen Qpoint gegeben, als ich meine Schaltung gebaut habe. Der Wert, der den korrekten Qpoint lieferte, lag etwas näher bei 0,6 m, was auch die meisten vorgefertigten Modelle für diesen Chip haben. Ich kann kein vorgefertigtes Modell für den Chip finden, den ich jetzt verwende, also muss ich wissen, wo ich einen Fehler gemacht habe und was LTspice für den Transkonduktanzwert Kn erwartet.

BEARBEITEN

Ich habe die folgende Definition in ltspice verwendet, nachdem ich die Werte erhalten hatte.

.MODEL myNMOS AKO: NMOS (VTO=650e-3, KP=.154e-3)

k N = k N ' ( W L )
ICH D = 1 2 K N ( v G S − v T H ) 2
7.4 M = 1 2 K N ( 960 M − 650 M ) 2

Kreis 1 (Vt)

Kreis 2 (Kn)

Welche .modelKarte haben Sie für LTspice und OrCAD verwendet?
Suchen Sie auch im Referenzhandbuch von Pspice nach MOSFETund seinen Gleichungen.
@aconcernedcitizen Siehe die Bearbeitung
"Da ich weiß, dass 8,3 V viel höher als die Schwellenspannung sind, kann ich sicher sein, dass der Transistor in Sättigung ist." Das ist nicht richtig. Die Sättigungsbedingungen (für ein Langkanalmodell) sind Vds > (Vgs - Vth) und Vgs > Vth. Die Tatsache, dass Ihr NFET mit einer Diode verbunden ist (Gate mit Drain kurzgeschlossen), stellt also den Sättigungszustand sicher, wenn Vgs > Vth.
Ich würde eine Reihe von Datenpunkten mit der Konfiguration in Ihrer ersten Abbildung nehmen (Vgs anwenden, IDs messen). Stellen Sie sie grafisch dar und sehen Sie, für welche Region sie dem klassischen quadratischen Verhalten eines langen Kanals folgen, an das Sie versuchen, Ihre Kurve anzupassen. Es gibt mehrere Methoden zur Bestimmung von Vth und K'. Wahrscheinlich ist es für Sie am besten, sqrt(Ids) als Funktion Vgs darzustellen. Die Steigung liefert K', und die Extrapolation des Schnittpunkts liefert Vth.
@FrontRanger Wahr genug. Vg > Vt stellt nur sicher, dass der Transistor eingeschaltet ist.
@richbai90 Sind Sie sicher, dass Sie den Dezimalpunkt UND das e-3in Ihrer .modelDefinition für KP wollen? Das ergibt 154µ. Wenn Sie immer noch Probleme haben, können Sie auch versuchen, im linearen Bereich zu messen / zu berechnen, wie in der Hälfte "EDIT2" dieser Antwort beschrieben. electronic.stackexchange.com/a/528631
Vielen Dank an alle für Ihre Hilfe. Ich habe es mit dem Rat von @FrontRanger zum Laufen gebracht. Ich werde zurückgehen und prüfen, ob das von Ste Kulov aufgezeigte Problem mein ursprüngliches Problem war.
Ich bin noch ziemlich neu in SE, aber ich denke, ich sollte meine kommentierte Antwort in eine tatsächliche Antwort umwandeln, da sie das ursprüngliche Problem gelöst hat.

Antworten (1)

Nehmen Sie eine Reihe von Datenpunkten, indem Sie die Konfiguration in Ihrer ersten Abbildung verwenden (Vgs anwenden, IDs messen). Stellen Sie sie grafisch dar und sehen Sie, für welche Region sie dem klassischen quadratischen Verhalten eines langen Kanals folgen, an das Sie versuchen, Ihre Kurve anzupassen.

Es gibt mehrere Methoden zur Bestimmung von Vth und K'. Für Ihren Fall ist es am besten, sqrt (Ids) als Funktion von Vgs darzustellen. Die Steigung liefert K', und die Extrapolation des Schnittpunkts liefert Vth.

Transkonduktanzwert in LTSpice
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