Западные MOSFET

Lavr · Post by **Lavr** » 20 Sep 2017 15:19

Джентльмены, помогите как-нибуть по-быстрому определиться.
Есть у меня два списка зарубежных MOSFET-транзисторов:

N-MOSFET

P-MOSFET

Это - MOSFET-транзисторы, чьи SPICE-модели у меня есть для расчетов.
Но, к сожалению, я никак не ориентируюсь в зарубежных MOSFET-транзисторах, их названия для меня -
пустой звук...

Как бы мне по-быстрому с ними определиться на повод: эти - маломощные, эти - средней мощности и т.д.?
Ну и хотелось бы ориентровочно провести аналогию с отечественными МОП.
Но так, чтобы не скачивать все даташиты... иначе я до пенсии не определюсь...

Lavr · Post by **Lavr** » 27 Sep 2017 03:21

Нагуглил большое количество страничек типа:
"Зарубежные аналоги отечественных полевых транзисторов"
но почему-то в них преимущественно не те транзисторы, что в моих списках...

Собственно, с чем я хотел определиться - по имеющимся материалам видно,
что в общем-то MOSFET-транзисторы довольно не дохлые и могут коммутировать
весьма значительные токи.

Но почему ж тогда такие дохлые токи по выходу у КМОП-микросхем?
В "среднем по больнице" - едва 1mA, а в основном - доли миллиампера?
Чтобы соглсовать с ТТЛ обычно спец-драйвер нужен с повышенной
выходной мощностью...

Как-то непонятен мне именно этот момент...

Александр А. · Post by **Александр А.** » 27 Sep 2017 10:13

Lavr wrote:Но почему ж тогда такие дохлые токи по выходу у КМОП-микросхем?

О каких КМОП микросхемах идёт речь ? В логике 40хх стоят простые полевые транзисторы, не рассчитанные на коммутацию больших токов (сопротивление канала великовато), только на заряд/разряд затворов следующих каскадов. В МК просто стоят буферные элементы на ток в десятки миллиампер

Lavr · Post by **Lavr** » 27 Sep 2017 11:04

Александр А. wrote:В логике 40хх стоят простые полевые транзисторы, не рассчитанные на коммутацию больших токов (сопротивление канала великовато), только на заряд/разряд затворов следующих каскадов.

Да - я именно про них! Получается что они даже 10 кОм в нагрузке не держат!

Про МК не говорю - знаю, что там мощные драйверы по выходам стотЯт.
Так что ж логику 40хх такую дохлую сделали?

Lavr · Post by **Lavr** » 27 Sep 2017 13:16

Сделал я пару расчетов усилительного каскада на МОП-транзисторе, и что-то он мне показался
очень дохлым, как по усилению, так и по выходному току по сравнению с аналогичным по мощности
биполярным...

Думал, может я ошибся где... но вроде как нет. Многочисленные примеры свидетельствуют, что каскад
на ПТ, дохлее биполярного.

Ну вот смотрю пример:
http://zpostbox.ru/fet_based_ac_amplifiers.html

...для полевых транзисторов, изготовленных методом диффузии, М = 2 и при Uотс1 = 1,5 В (КП103Е), Uотс2=7 В (КП103М), напряжении питания 12,6 В и Uc = 7 В коэффициенты усиления каскадов равны соответственно 7,5 и 1,6.
...
Так, чтобы на полевом транзисторе КП102Е с максимальным током стока Iс0=0,5 мА, максимальной крутизной 0,7 мА/В получить коэффициент усиления по напряжению 0,98, необходимо использовать сопротивление Rн=65 кОм.

А я, глупый, тщусь 10 кОм в нагрузку насунуть!

Lavr · Post by **Lavr** » 27 Sep 2017 16:31

И самая неприятная засада вот в чем...
В принципе, при расчете я могу задать вот столько параметров полевого транзистора:

Sheet1.gif

Sheet2.gif

Sheet3.gif

Понимаю я, что в принципе из них так 80% мне совершенно не важны...
Но вот у тех транзисторов, что в списках в начале топика, я этих параметров даже посмотреть не могу,
хотя бы чтобы можно было сориентироваться в сравнении - "кто есть кто".

P.S. Если начать в этих параметрах ковыряться, всё это очень и очень сурово!

http://qucs.sourceforge.net/tech/node71.html

P.S.S. Если кого это заинтересует, то по-русски можно прочитать здесь:
http://fep.tti.sfedu.ru/russian/kes/boo ... k1_mmm.pdf

Lavr · Post by **Lavr** » 27 Sep 2017 20:11

Lavr wrote:И самая неприятная засада вот в чем...
вот у тех транзисторов, что в списках в начале топика, я этих параметров даже посмотреть не могу...

Ну я всё же долез до "этих параметров" и понял, почему я их посмотреть и редактировать не могу -
они неполные.

К примеру:

Code: Select all

* COPYRIGHT OF INTERNATIONAL RECTIFIER
**************************************
*      Models Generated by MODPEX    *
*Copyright(c) Symmetry Design Systems*
*         All Rights Reserved        *
*    UNPUBLISHED LICENSED SOFTWARE   *
*   Contains Proprietary Information *
*      Which is The Property of      *
*     SYMMETRY OR ITS LICENSORS      *
*Commercial Use or Resale Restricted *
*   by Symmetry License Agreement    *
**************************************
*****************************************************************
.SUBCKT irf5210 1 2 3
* Model generated on Mar  1, 96
* Model format: SPICE3
* Symmetry POWER MOS Model (Version 1.0)
* External Node Designations
* Node 1 -> Drain
* Node 2 -> Gate
* Node 3 -> Source
M1 9 7 8 8 MM L=100u W=100u
* Default values used in MM:
* The voltage-dependent capacitances are
* not included. Other default values are:
*   RS=0 RD=0 LD=0 CBD=0 CBS=0 CGBO=0
.MODEL MM PMOS LEVEL=1 IS=1e-32
+VTO=-3.812 LAMBDA=0.0047075 KP=13.1836
+CGSO=2.35118e-05 CGDO=1e-11
RS 8 3 0.0239468
D1 1 3 MD
.MODEL MD D IS=1.84954e-13 RS=0.00830863 N=0.954347 BV=-100
+IBV=10 EG=1 XTI=3.16131 TT=1.99994e-05
+CJO=1.88512e-09 VJ=1.14128 M=0.533776 FC=0.1
RDS 3 1 1e+06
RD 9 1 0.0120087
RG 2 7 7.71191
D2 5 4 MD1
* Default values used in MD1:
*   RS=0 EG=1.11 XTI=3.0 TT=0
*   BV=infinite IBV=1mA
.MODEL MD1 D IS=1e-32 N=50
+CJO=4.76014e-09 VJ=1.32275 M=0.797752 FC=1e-08
D3 5 0 MD2
* Default values used in MD2:
*   EG=1.11 XTI=3.0 TT=0 CJO=0
*   BV=infinite IBV=1mA
.MODEL MD2 D IS=1e-10 N=0.400054 RS=3e-06
RL 5 10 1
FI2 7 9 VFI2 -1
VFI2 4 0 0
EV16 10 0 9 7 1
CAP 11 10 6.16265e-09
FI1 7 9 VFI1 -1
VFI1 11 6 0
RCAP 6 10 1
D4 6 0 MD3
* Default values used in MD3:
*   EG=1.11 XTI=3.0 TT=0 CJO=0
*   RS=0 BV=infinite IBV=1mA
.MODEL MD3 D IS=1e-10 N=0.400054
.ENDS
*****************************************************************

То есть программа просто не умеет это редактировать в своих вкладках.
Часть параметров задана по умолчанию...

Если кому интересно, что это за параметры - подробно и понятно описано здесь:
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/R/RAZEVIG_V ... _V.D..html

Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования
на ПЭВМ. Выпуск 2: Модели компонентов аналоговых устройств. Производственное издание.
Под общей редакцией Г.М. Веденеева.(Москва: Издательство «Радио и связь», 1992)

Lavr · Post by **Lavr** » 28 Sep 2017 03:24

Lavr wrote:Сделал я пару расчетов усилительного каскада на МОП-транзисторе, и что-то он мне показался
очень дохлым...
я, глупый, тщусь 10 кОм в нагрузку насунуть!

В общем совсем в лобовую ситуация выглядит вот как:

FET100K.gif

На нагрузке 100 кОм полевик открывается полупериодом входной синусоиды "во всю ширь".
Так и должно быть, я полагаю...

А вот нагрузке 10 кОм этот же полевик НЕ открывается полупериодом входной синусоиды "во всю ширь".

FET10K.gif

Что бы мне конкретно подправить в его "идеальной" модели, чтобы он нормально работал на назгузку 10 кОм ?
Это, собственно говоря, не так уж и много: 10В/10кОм=1мА в предельном случае...

Lavr · Post by **Lavr** » 28 Sep 2017 08:05

Я как-то наиболее близко знаком с отечественными МДП-ПТ типа КП301, КП303, КП304, КП305.
И на мой взгляд, они сюда вполне подходят.
Известны и близкие их аналоги: 2N4268.. 2N4223... 2N4224... и иже с ними.
Но в моём списке PSpice-моделей их нет, я поискал сами PSpice-модели и тоже не нашел...

Решил подбирать из имеющегося списка ближайшие аналоги (чего, собственно, и хотел избежать,
открывая этот топик).
Как ни странно, но в моих списках большинство MOSFET весьма мощные, что мне не надо.

Методом ненаучных проб и ошибок пришел к выводу, что более-менее по параметрам подходит пара:
2N7002 - BSS84 (хотя они мощнее, чем хотелось, но что сделаешь...)

И тут вдруг натыкаюсь, что один наш коллега тоже искал похожие МДП-ПТ и нашел примерно то же самое:

BarsMonster wrote:После жесткого лазанья по даташитам, из того что у нас тут продается в SMD :

N-канал (емкость, включение/выключение):
BSS138 - 50pf, 20/20ns
BSS123 - 23pf, 3/12ns
BSS123-E6327 64pf 5/10ns

BSH201 - 70pf, 2/45ns
2N7002 - 31pf, 2.5/11ns

P-канал:
BSS84 - 25pf, 3/7ns

Придется, видимо, отталкиваться от их PSpice-моделей...

Lavr · Post by **Lavr** » 28 Sep 2017 11:43

В пакете OrCAD есть инструмент для работы с PSpice-моделями: PSpice Model Editor.

modelnew.jpg

Хотел его скачать, чтобы отрихтовать им модели MOSFET... но потом подумал, что наверное
4 модели по 30 строк, я, пожалуй, быстрее руками отредактирую...

Судя по всему, PSpice-модель первого уровня (Level 1) реального MOSFET-транзистора отличается
от идеальной модели следующей схемой:

vdmos.gif

* COPYRIGHT Zetex Spice Model Library 2V0
* (Last Revision Sept./95)
*
*
*
*ZETEX 2N7000 Spice Mosfet Subcircuit Last revision 11/91
*
.SUBCKT 2N7000 3 4 5
* Nodes D G S
M1 3 2 5 5 MOD1
RG 4 2 343
RL 3 5 6E6
D1 5 3 DIODE1
.MODEL MOD1 NMOS
+ VTO=2.474
+ KP=0.296
+ LAMBDA=267E-6
+ RD=0.0
+ RS=1.68
+ IS=1E-15
+ CGDO=4.5P
+ CGSO=23.5P
+ CBD=53.5P
+ PB=1
.MODEL DIODE1 D
+ IS=1.254E-13
+ N=1.0207
+ RS=0.222
.ENDS 2N7000

В идеальной модели этого диода нет:

.MODEL ideal NMOS (
+ VTO = 0
+ KP = 2e-05
+ LAMBDA = 0
+ PHI = 0.6
+ GAMMA = 0
+ RD = 0
+ RS = 0
+ IS = 1e-14
+ CGBO = 0
+ CGDO = 0
+ CGSO = 0
+ CBD = 0
+ CBS = 0
+ PB = 0.8
+ RSH = 0
+ CJ = 0
+ MJ = 0.5
+ CJSW = 0
+ MJSW = 0.5
+ JS = 0
+ TOX = 1e-07
+ NSUB = 0
+ NSS = 0
+ TPG = 1
+ LD = 0
+ U0 = 600
+ KF = 0
+ AF = 1
+ FC = 0.5
+ TNOM = 27
)

Недостающие параметры реальной модели, видимо, надо брать из идеальной.
http://ltwiki.org/LTspiceHelp/LTspiceHelp/M_MOSFET.htm

Tronix · Post by **Tronix** » 29 Sep 2017 00:12

Не понял, а что нужно коммутировать то в итоге? Если большую нагрузку, то из попсового p-channel IRF4905, можно их в параллель штуки 4 - тогда можно всякие диммеры для лампочек 12-вольтовых делать (PWM-ить). Низкое сопротивление перехода 0.02ом.

Если смотреть в сторону n-channel, то пожалуй AUIRFS8409-7P - 240 ампер 70 вольт

Но если его использовать в качестве ключа (включено/выключено), то нужен спец драйвер на подобии LT1910ES8. PWM-ить уже так просто не получится.

А для всякой маложрущей мелочевки и просто в качестве ключиков использую NTR4101P.

Lavr · Post by **Lavr** » 29 Sep 2017 09:00

Tronix wrote:Если большую нагрузку, ... 240 ампер 70 вольт

Нет - большую нагрузку - не надо. Но хотелось бы, чтоб на нагрузке 10 К не дохло.
Больших амперов тоже не надо.

Если бы это были биполярники - я бы поставил пару 3102, 3107 - вот такие они примерно
здесь нужны, но MOSFET.
Я всё-таки остановился на паре 2N7002 - BSS84, на мой взгляд - они подходят как комплементарная пара.

Ну и поскольку я их выбрал, я параметры их моделей свел в таблицу с идеальными MOSFET,
чтобы посмотреть - по каким параметрам идеальные MOSFET такие дохлые.

EN_EP.gif

DN_DP.gif

Затесался в таблицу еще один экземпляр - с моделью третьего уровня, тоже для сравнения,
что учитывают в моделях третьего уровня по сравнению с первым.

Lavr · Post by **Lavr** » 30 Sep 2017 06:52

Lavr wrote:...я параметры их моделей свел в таблицу...

И первый весьма неожиданный вывод из анализа таблиц:
ВСЕ МОДЕЛИ ИДЕАЛЬНЫХ MOSFET В БИБЛИОТЕКАХ ПО УМОЛЧАНИЮ - СОВЕРШЕННО ОДИНАКОВЫ ПО ПАРАМЕТРАМ

EN_EP_DN_DP.gif

Отличаются лишь этим: PMOS или NMOS.

С подложкой отдельным выводом, или соединенной с истоком, обеднённого или обогащённого типа,
с точки зрения параметров моделей НЕ РАЗЛИЧАЮТСЯ НИКАК!

Хотя я читал где-то и вроде даже сам пробовал проверить, что напряжение на подложке в симуляции
влияет на величину порогового напряжения...

Основные же отличия идеальных моделей MOSFET от реальных в следующих параметрах:

Напряжение отсечки, В (Threshold voltage VTO) — для транзисторов с изолированным затвором,
работающих в режиме обогащения — пороговое напряжение.
VTO = 0; VTO=2.474; VTO=-1.709

Коэффициент пропорциональности, А/В2 (Transconductance coefficient [КР]).
KP = 2e-05; KP=0.296; KP=0.146

Параметр модуляции длины канала, 1/В (Channel-length modulation [LAMBDA]).
LAMBDA = 0; LAMBDA = 267E-6;

Ток насыщения, A (Bulk-junction saturation current [IS])
IS = 1e-14; IS = 1E-15; IS=1E-15

Bulk-junction potential, V (PB) — Напряжение инверсии приповерхностного слоя подложки, В;
PB = 0.8; PB = 1; PB = 1

Я думаю, что на нагрузочную способность в большей мере влияет:
Ток насыщения, A (Bulk-junction saturation current [IS])
IS = 1e-14; IS = 1E-15; IS=1E-15
Разница - на порядок!

И, возможно, Коэффициент пропорциональности [КР]... остальные - влияют меньше.

Lavr · Post by **Lavr** » 30 Sep 2017 09:03

Tronix wrote:А для всякой маложрущей мелочевки и просто в качестве ключиков использую NTR4101P.

NTR4101P: Small Signal MOSFET -20V -3.2A Single P-Channel SOT-23
И это для моих целей - слишком мощный MOSFET.

У выбранных мной MOSFET параметры следующие:
Максимальный постоянный ток истока IDmax - 0,35А - для 2N7000
Максимальный постоянный ток истока IDmax - 0.13A - для BSS84
Максимальное напряжение сток-исток Uси - 50В

Хотя для моих целей с лихвой хватает: IDmax - 0.1A и Uси - 20В.

Tronix · Post by **Tronix** » 30 Sep 2017 11:16

Ну я NTR4101 использую иногда для ключа питания GSM модема, а он может в пике 2 ампера жрать. Да и чего на спичках экономить? Он SOT-23, не здоровая дура. По цене - если от 10к катушки - то один фиг, что NTR, что BSS84 - копейки за единицу....

Западные MOSFET

Западные MOSFET

Re: Западные MOSFET

Re: Западные MOSFET

Re: Западные MOSFET

Re: Западные MOSFET

Re: Западные MOSFET

Re: Западные MOSFET

Re: Западные MOSFET

Re: Западные MOSFET

Re: Западные MOSFET

Re: Западные MOSFET

Re: Западные MOSFET

Re: Западные MOSFET

Re: Западные MOSFET

Re: Западные MOSFET