LTspiceを活用したトランジスタのスイッチングシミュレーション

1. LTspiceを活用した
トランジスタのスイッチングシミュレーション
2015年4月21日
堀米 毅
http://tsuyoshi-horigome.jimdo.com/
(1)基本スイッチングシミュレーション
(2)配線を考慮したスイッチングシミュレーション
(3)トランジスタの動作リサージュ曲線
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2. (1)基本スイッチングシミュレーション
スイッチング回路図
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IB1=IB2=0.5[A]の設定でVPULSEの設定値を決定しました。

3. Ic-hFE特性
シミュレーション結果
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VCE電圧波形
ベース電流波形
コレクタ
電流波形

4. (2)配線を考慮したスイッチングシミュレーション
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配線を考慮したスイッチング回路図
配線を考慮した等価回路

5. シミュレーション結果
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(2)配線を考慮したスイッチングシミュレーション
ノイズ現象が観察できるVCE電圧波形
ベース電流波形
コレクタ
電流波形

6. (2)配線を考慮したスイッチングシミュレーション
【容量成分を追加した場合】
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配線を考慮したスイッチング回路図
配線を考慮した等価回路

7. シミュレーション結果
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ノイズ現象が観察できる
(2)配線を考慮したスイッチングシミュレーション
【容量成分を追加した場合】
VCE電圧波形
ベース電流波形
コレクタ
電流波形

8. (3)トランジスタの動作リサージュ曲線
回路図
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9. 動作リサージュ曲線シミュレーション結果
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(3)トランジスタの動作リサージュ曲線
過渡解析の後に、timeをV(C)に
軸変換を行い表示させる。

10. 動作リサージュ曲線シミュレーション結果
が安全動作領域に入っているかを検証する
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(3)トランジスタの動作リサージュ曲線
VCE[V]
IC[A]

11. Appendix A
トランジスタのSPICEモデル
トランジスタは、新電元工業製品の「 2SC4054 」を採用した。Gummel-Poonモデル
であり、順逆方向特性に再現性のある解析精度の高いSPICEモデルである。
*$
* PART NUMBER: 2SC4054
* MANUFACTURER: SHINDENGEN
* All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2004
.MODEL Q2SC4054 NPN
+ IS=2.4201E-12 BF=92.371 VAF=44.700
+ IKF=4.5256 ISE=5.4332E-12 NE=1.2547
+ BR=3.2573 VAR=1.8738 IKR=20
+ ISC=11.004E-9 NC=1.8738 NK=.65071
+ RB=.16891 RC=95.122E-3 CJE=2.2596E-9
+ VJE=.53979 MJE=.30943 CJC=321.38E-12
+ VJC=.53259 MJC=.4805 TF=21.000E-9
+ XTF=10 VTF=10 ITF=1
+ TR=427.00E-9
*$
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12. Appendix B
シミュレーションデータの格納先
基本スイッチングシミュレーション
配線を考慮したスイッチング
シミュレーション
配線を考慮したスイッチング
シミュレーション(容量成分付加)
トランジスタの動作リサージュ曲線
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