Einfluss des BJT-Parameters IS (Sättigungsstrom)

RudiS

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Hallo zusammen,

Als Ergänzung zu meinem kleinen How-to von neulich dachte ich, es könnte eigentlich ganz nützlich sein zu verstehen, was beim BJT so ein Parameter wie der Sättigungsstrom Is bewirkt. Dazu kann man z.B. im default NPN-Modell nur diesen einen Parameter verändern und die Auswirkung im Plot des Kollektorstroms betrachten.

Das habe ich mal gemacht und den Sättigungsstrom jeweils um eine Zehnerpotenz vergrößert. Im Waveform-viewer sieht man dann drei unterschiedlich gekrümmte Kurven.
Wählt man im Waveform-viewer View / Select steps und wählt dort einen Step nach dem anderen, ergibt sich immer die gleiche Kurve, als ob sich gar nichts verändert hätte.
Man darf sich hier nicht ins Bockshorn jagen lassen, denn es hat sich sehr wohl etwas verändert, nämlich der Wertebereich auf der Y-achse links!
Zur weiteren Kontrolle habe ich den Kollektorstrom in einem Messpunkt gemessen [Auszug aus der "SPICE error log"]:

.step isv=1e-015
.step isv=1e-014
.step isv=1e-013

Measurement: ic_mA
step ic(q1)*1k at
1 2.000004 0.7325987
2 20.00004 0.7325987
3 200.0004 0.7325987

Man sieht hier sehr deutlich, dass die Vergrößerung des Sättigungsstroms Is um den Faktor 10 eine ebenso große Zunahme des Kollektorstroms bedingt. Dieser Parameter gestattet es einem, ob sich ein Modell-Transistor eher wie ein Kleinsignaltransistor BC547 verhält oder eher wie ein kleiner Powertransistor, sagen wir mal wie ein BD139.

Und in einer konkreten Verstärkerschaltung? Ändert sich da etwas?
Ich habe dafür eine uralte 1-Transistor-Verstärkerstufe als Beispiel genommen und mit den gleichen Is-Werten getestet. Bei dem benutzten Modell QNorm (im Grossen und Ganzen das default NPN Modell) änderte sich nicht viel.

Schönes Wochenende wünscht

der Rudi
 
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Ist das ein Fehler in der Simulation?
Ich weiss nicht, ob ich die Frage richtig verstehe - meinst du, dass es einen Fehler in der Simulation gibt? Ich überprüfe das Ergebnis noch einmal, aber dazu muss ich auf einen anderen Computer. Möglicherweise kann ich aber erst morgen antworten.
Eigentlich hatte ich auch für die Simulation eine Verstärker-Schaltung bereitgestellt, die für den BJT hauptsächlich auf dem default NPN Modell beruhte. Dieses berücksichtigt u.a. nicht die Early-Spannung(en).
Bei einem konkreten Transistor-Modell beeinflussen aber auch noch andere Parameter das Ergebnis, so dass es schwierig ist zu vergleichen. Sowieso ist die SPICE-interne Berechnung ziemlich kompliziert. [Wer es mal ganz genau wissen will, lese dazu die Dissertation von L.W. Nagel, SPICE2: A Computer Program to Simulate Semiconductor Circuits, dl z.B. bei der UC Berkeley.]
Ich habe daher die Verstärker-Schaltung und meinen Kommentar dazu wieder entfernt.
 
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