Übersicht
Der MJ21194 ist ein NPN Bipolartransistor . Mit einer Vorwärtsstromverstärkung (BF) von 10000 und einer Early-Spannung (VAF) von 10000 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 = 10000 V) bestimmt. Nutzen Sie unseren Kennlinienschar-Generator für interaktive Analysen.
Einordnung & Anwendung
Ein hoher BF-Wert (BF = 10000) 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
Basierend auf der Vorwärts-Transitzeit (TF = 10.000 ns) spricht dieses Modell eher für NF- oder langsamere Schaltbetrachtungen als für schnelle HF-Anwendungen. Zu beachten ist die Miller-Kapazität (CJC = 268.609 pF), welche bei hochohmiger Ansteuerung die Bandbreite begrenzen kann.
SPICE-Modellparameter
| Parameter | SPICE-Schlüssel | Wert |
|---|---|---|
| Sättigungsstrom | IS | 40.233 fA |
| Vorwärts-Stromverstärkung | BF | 10.00 k |
| Rückwärts-Stromverstärkung | BR | 100.000 m |
| Early-Spannung (vorwärts) | VAF | 10.00 kV |
| Early-Spannung (rückwärts) | VAR | 1.7085V |
| Vorwärts-Kniestrom | IKF | 377.331 mA |
| B-E Leckstrom | ISE | 2.162 nA |
| B-C Leckstrom | ISC | 1.000e-16A |
| B-E Emissionskoeffizient | NE | 2.4921 |
| B-C Emissionskoeffizient | NC | 3.9994 |
| Basiswiderstand | RB | 100.000 mΩ |
| Min. Basiswiderstand | RBM | 100.000 mΩ |
| Kollektorwiderstand | RC | 38.785 mΩ |
| Emitterwiderstand | RE | 7.757 mΩ |
| B-E Sperrschichtkapazität | CJE | 10.772 nF |
| B-C Sperrschichtkapazität | CJC | 268.609 pF |
| B-E Diffusionsspannung | VJE | 975.489 mV |
| B-C Diffusionsspannung | VJC | 1.6486V |
| B-E Gradierungskoeffizient | MJE | 524.369 m |
| B-C Gradierungskoeffizient | MJC | 242.322 m |
| Vorwärts-Transitzeit | TF | 10.000 ns |
| Rückwärts-Transitzeit | TR | 100.000 ns |
| Kopplungsfaktor | FC | 910.137 m |
SPICE .model Zeile
.model MJ21194 NPN (IS=4.02325e-14 BF=10000 BR=0.1 VAF=10000 VAR=1.70851 IKF=0.377331 IKR=3.77331 ISE=2.1624400000000002e-9 ISC=1.00031e-16 NE=2.49213 NC=3.99945 NF=1.1488 NR=1.5 RB=0.1 RBM=0.1 RC=0.0387846 RE=0.00775691 IRB=0.1 CJE=1.07724e-8 CJC=2.68609e-10 VJE=0.975489 VJC=1.64862 MJE=0.524369 MJC=0.242322 TF=1e-8 TR=1e-7 XTF=2161570 VTF=0.184568 ITF=5.56361 XTB=0.1 XTI=1 EG=1.05 FC=0.910137 XCJC=0.1)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=10000 beim MJ21194?
BF ist ein Modellparameter fuer die maximale Vorwaertsstromverstaerkung (β oder hFE) im verwendeten Gummel-Poon-Modell. Ein BF von 10000 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 MJ21194 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.
Quellen und Referenzen
- KiCad-Spice-Library — LTSpice BJT.lib
- LTSpice Standard Model Library — Analog Devices