simulazione pspice

[dadodj]

salve, ho provato a simulare su pspice (orcad 10.5) il circuito in allegato. e' un sensore di temperatura che promette di fornire all'uscita dell'operazionale 100mV per ogni grado centigrado. il problema è che non funziona, cioè non mi fornisce questa uscita di 100mV per grado centigrado, ma l'uscita sembra del tutto casuale. vi copio la netlist così magari mi dite dove ho sbagliato. grazie!

Codice: Seleziona tutto

V 0 3 15

R1 1 0 1000
R2 1 3 12000
R3 1 2 250000
R4 4 0 931
R5 4 3 24300
R6 4 5 50000

Q1 0 0 2 BJT
.MODEL BJT NPN (
+         IS = 2.251569E-14
+         BF = 435.0301235
+         NF = 1.011114
+        VAF = 42.3271637
+        IKF = 0.1432
+        ISE = 9.124411E-15
+         NE = 1.4100728
+         BR = 24.6144832
+         NR = 1.0101863
+        var = 16
+        IKR = 0.0264
+        ISC = 2.792833E-14
+         NC = 1.1377183
+         RB = 15.625037
+        IRB = 2.305441E-3
+        RBM = 6.6934431
+         RE = 0.0837349
+         RC = 1.2
+        CJE = 6.002412E-12
+        VJE = 0.4974184
+        MJE = 0.2331504
+         TF = 2.1E-10
+        XTF = 7.9103766
+        VTF = 1.9235
+        ITF = 0.046123
+        PTF = 28.76
+        CJC = 4.684803E-12
+        VJC = 0.3862802
+        MJC = 0.1784926
+       XCJC = 1
+         TR = 7.182E-08
+        CJS = 0
+        VJS = .75
+        MJS = 0
+        XTB = 1.82
+         EG = 1.11
+        XTI = 5.85
+         KF = 0
+         AF = 1
+         FC = 0.92
+ )

X1 2 4 6 7 5 LM107
.SUBCKT LM107      3 2 7 4 6    ;(+IN -IN V+ V- OUT)
* INPUT
RC1 7 80 5.895E+03
RC2 7 90 5.895E+03
Q1 80 2 10 QM1
Q2 90 3 11 QM2
C1 80 90 5.460E-12
RE1 10 12 2.438E+03
RE2 11 12 2.438E+03
IEE 12 4 1.506E-05
RE 12 0 1.328E+07
CE 12 0 1.579E-12
* INTERMEDIATE
GCM 0 8 12 0 2.689E-09
GA 8 0 80 90 1.696E-04
R2 8 0 1.000E+05
C2 1 8 3.000E-11
GB 1 0 8 0 1.401E+02
* OUTPUT
RO1 1 6 3.333E+01
RO2 1 0 6.667E+01
RC 17 0 4.758E-05
GC 0 17 6 0 2.102E+04
D1 1 17 DM1
D2 17 1 DM1
D3 6 13 DM2
D4 14 6 DM2
VC 7 13 1.808E+00
VE 14 4 1.808E+00
IP 7 4 1.785E-03
DSUB 4 7 DM2
* MODELS
.MODEL QM1 NPN (IS=8.000E-16 BF=2.439E+02)
.MODEL QM2 NPN (IS=8.220E-16 BF=2.564E+02)
.MODEL DM1 D (IS=3.337E-15)
.MODEL DM2 D (IS=8.000E-16)
.ENDS LM107

V1 6 0 22
V2 0 7 22

[IsidoroKZ]

Il circuito mi sembra che funzioni. Non ho guardato in dettaglio il tuo listato (e` un po' noioso da analizzare tutto :) ). Questo e` quanto viene a me, da -60C a +130C (non ho il pallino su questa tastiera).

termometro.png (18.89 KiB) Osservato 5710 volte

[dadodj]

posso chiederti se hai usato il mio codice o l'hai rifatto tu? nel caso l'hai rifatto tu me lo potresti postare per favore?grazie!

[IsidoroKZ]

Ho usato LTspice, con un operazionale LM324 e un transistore generico. Ho cambiato il valore della resistenza da 931 ohm per adattarlo alla caduta di tensione del transistore.

[darkweader]

scusate se mi intrometto,

isidoro, potresti farmi qualche considerazione sul perché hai cambiato operazionale, transistor e resistenza?

magari sono cose scontate, per qualcuno più ignorante come me, possono far capire tante cose...
in che senso hai cambiato resistenza per adattarla alla caduta di potenziale?
hai fatto qualche calcolo specifico?

[IsidoroKZ]

Quello dello schema non e` un circuito critico, qualunque operazionale e transistore puo` andare bene.

Ho usato il 324 perche' era il primo operazionale che avevo a disposizione in LTspice: ha caratteristiche simili a quello dello schema che addirittura non costruiscono piu`, componente obsoleto.

Per il transistor ho messo un generico npn, mi sono dimenticato di scegliere poi uno specifico modello, ma la cosa non ha molta importanza perche' tanto piu` o meno i transistori si assomigliano tutti: VBE dalle parti di 0.6V-0.7V, e coefficiente di temperatura dalle parti di -2.5mV/K.

Poi ho "montato" il circuito con una resistenza R3 "media" (forse ho messo 100kohm), e ho misurato la tensione sull'emettitore del transistore. Questo e` il primo fattore che puo` cambiare di parecchio (decimo di volt, che corrisponde a circa 40K-50K), nel mio caso era di circa -680mV.
Ho poi cambiato la resistenza R4 in modo da avere a vuoto sul partitore R4-R5 circa -680mV.

A questo punto ho guardato la tensione di uscita a 0C (tastiera americana, niente pallino) e ho cambiato per tentativi ragionati R3 per avere 0V in uscita a 0C.
Infine ho fatto una scansione di temperatura, ho guardato la variazione effettiva di tensione di uscita e ho cambiato la resistenza R6 per avere circa 100mV/C.

Sapendo VBE a 0C e dVbe/dT si possono fare i conti "giusti", ma non ne vale la pena.

[darkweader]

Grazie per le spiegazioni

[dadodj]

grazie! sei stato molto utile. ho usato il 324 e un npn generico come indichi tu. ottengo il tuo stesso valore di tensione d'emettitore (tuttavia la tensione sul partitore R4 R5 mi risulta uguale a quella di emettitore senza modificare alcun valore). è circa mezz'ora che provo a dimensionare le resistenze per ottenere i maledetti 0V a 0C ma non ci riesco. potresti per favore indicarmi i valori che hai usato?

[IsidoroKZ]

La tensione sul partitore ti viene uguale a quella sul transistor perche' hai messo l'operazionale e sta lavorando ad anello chiuso. La tensione di partizione deve essere circa uguale a quella sull'emettitore prima di collegare il partitore all'operazionale. Qui il circuito:

Term.png (60.57 KiB) Osservato 5622 volte

[dadodj]

ah ok ho capito....ti ringrazio ancora!