Übersicht
Der 2N5961 ist ein NPN Bipolartransistor . Mit einer Vorwärtsstromverstärkung (BF) von 784.646 und einer Early-Spannung (VAF) von 95.0254 V liefert das Modell einen ersten Hinweis auf die im Simulator angenommene Stromverstärkung; konkrete Eignungsaussagen hängen zusätzlich von Arbeitspunkt, Last, Frequenz und Temperatur ab.
Die nachfolgenden SPICE-Modellparameter stammen aus der Open-Source-Bibliothek KiCad-Spice-Library und lassen sich in vielen Faellen in LTSpice, ngspice oder QUCS einbinden. Ob ein Modell ohne Nacharbeit laeuft, haengt jedoch von Bibliothekseinbindung, Syntaxdetails und Simulatoroptionen ab. Das Modell folgt dem Gummel-Poon Standardformat.
Ausgangskennlinienfeld (I_C vs V_CE)
Das Ausgangskennlinienfeld zeigt den Kollektorstrom I_C als Funktion der Kollektor-Emitter-Spannung V_CE für drei Basisströme. Die Steigung in der aktiven Region wird durch die Early-Spannung (VAF = 95.0254 V) bestimmt. Nutzen Sie unseren Kennlinienschar-Generator für interaktive Analysen.
Einordnung & Anwendung
Ein hoher BF-Wert (BF = 784.646) weist im verwendeten Gummel-Poon-Modell auf eine hohe modellierte Vorwärtsstromverstärkung hin. Ob sich daraus in einer konkreten Schaltung Vorteile bei Basisstrom, Verzerrung oder Eingangsstufen ergeben, hängt zusätzlich von Arbeitspunkt, Strom, Frequenz und Last ab.
Hinweis: Diese Einordnung leitet sich aus wenigen SPICE-Kennwerten ab und ersetzt keine datenblatt-, thermik- oder schaltungsbezogene Eignungspruefung.
Frequenz- & Schaltverhalten
Die Vorwärts-Transitzeit (TF = 1.592 ns) deutet auf solide Schaltgeschwindigkeiten hin. Nutzbare Grenzfrequenz, Treiberanforderung und Verluste bleiben jedoch schaltungsabhängig. Zu beachten ist die Miller-Kapazität (CJC = 4.087 pF), welche bei hochohmiger Ansteuerung die Bandbreite begrenzen kann.
SPICE-Modellparameter
| Parameter | SPICE-Schlüssel | Wert |
|---|---|---|
| Sättigungsstrom | IS | 26.116 fA |
| Vorwärts-Stromverstärkung | BF | 784.6460 |
| Rückwärts-Stromverstärkung | BR | 5.9620 |
| Early-Spannung (vorwärts) | VAF | 95.0254V |
| Early-Spannung (rückwärts) | VAR | 9.0794V |
| Vorwärts-Kniestrom | IKF | 29.931 mA |
| B-E Leckstrom | ISE | 7.613e-16A |
| B-C Leckstrom | ISC | 3.896 fA |
| B-E Emissionskoeffizient | NE | 1.2145 |
| B-C Emissionskoeffizient | NC | 1.0447 |
| Basiswiderstand | RB | 57.8892Ω |
| Kollektorwiderstand | RC | 1.9753Ω |
| Emitterwiderstand | RE | 181.720 mΩ |
| B-E Sperrschichtkapazität | CJE | 4.904 pF |
| B-C Sperrschichtkapazität | CJC | 4.087 pF |
| B-E Diffusionsspannung | VJE | 671.322 mV |
| B-C Diffusionsspannung | VJC | 376.047 mV |
| B-E Gradierungskoeffizient | MJE | 328.132 m |
| B-C Gradierungskoeffizient | MJC | 253.526 m |
| Vorwärts-Transitzeit | TF | 1.592 ns |
| Kopplungsfaktor | FC | 500.000 m |
SPICE .model Zeile
.model 2N5961 NPN (IS=2.61162e-14 BF=784.646 BR=5.96205 VAF=95.0254 VAR=9.07938 IKF=0.029931 IKR=0.0214923 ISE=7.61259e-16 ISC=3.89612e-15 NE=1.21454 NC=1.04471 NF=1.00346 NR=1.03052 RB=57.8892 RC=1.97533 RE=0.18172 CJE=4.90357e-12 CJC=4.08683e-12 VJE=0.671322 VJC=0.376047 MJE=0.328132 MJC=0.253526 TF=1.5915490000000002e-9 XTI=3 EG=1.11 FC=0.5)Die obige Zeile kann in viele SPICE-Netzlisten (LTSpice, ngspice, QUCS) uebernommen werden. Vor dem produktiven Einsatz sollten Modellsyntax, Default-Temperaturen und Bibliothekspfade im verwendeten Simulator geprueft werden. Das Modell verwendet das Gummel-Poon (GP) Format.
Hinweise zur Nutzung
1. Viele SPICE-Workflows starten mit einer nominalen Simulationstemperatur von 27°C. Massgeblich bleiben jedoch die Einstellungen des verwendeten Simulators (z.B. .temp, tnom) und die modellierten Temperaturkoeffizienten.
2. Kopieren Sie die .model-Zeile direkt in Ihre SPICE-Netzliste oder verwenden Sie unseren SPICE-Parameterextraktion Rechner.
3. Die Modellgenauigkeit kann je nach Hersteller-Charge variieren. Validieren Sie kritische Designs stets mit Datenblatt-Messungen.
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NPN-Parameter aus SPICE-Modell vorausgefüllt:
Häufig gestellte Fragen
Was bedeutet BF=784.646 beim 2N5961?
BF ist ein Modellparameter fuer die maximale Vorwaertsstromverstaerkung (β oder hFE) im verwendeten Gummel-Poon-Modell. Ein BF von 784.646 beschreibt also, welche Verstaerkung das Modell unter passenden Betriebsbedingungen anstrebt; in der Schaltung wird sie unter anderem durch Arbeitspunkt, Kollektorstrom, Temperatur, IKF und weitere Effekte begrenzt.
Welche SPICE-Simulatoren unterstützen dieses Modell?
Das Gummel-Poon BJT-Modell (.model 2N5961 NPN) wird von vielen gängigen SPICE-Implementierungen grundsaetzlich unterstuetzt, etwa LTSpice, ngspice, QUCS, TINA-TI, PSpice und Multisim. Je nach Simulator koennen jedoch Bibliothekspfad, Syntaxdetails oder Default-Optionen angepasst werden muessen.
Modelle mit höherer BF-Einordnung
Folgende Modelle liegen in ähnlichen Grundkategorien, zeigen im jeweiligen SPICE-Modell jedoch abweichende BF- bzw. RDS(on)-Tendenzen:
Technologische Alternativen (NPN)
Weitere Transistormodelle mit vergleichbarem Stromverstärkungsfaktor (BF):
Quellen und Referenzen
- KiCad-Spice-Library — LTSpice BJT.lib
- LTSpice Standard Model Library — Analog Devices