>>比较器仿真遇到的问题>>>

登录 · 发表于 2015-1-24 00:01

本帖最后由 21qwas21 于 2015-1-24 00:04 编辑

关于比较器仿真与实际电路最后的结果相差很大，有大神解释下么，下图

21qwas21 · 发表于 2015-1-24 00:45

仿真结果只能作为参考，不能作准的。

第三个电路(使用9V单电源而输入为－5V)，超出了芯片的允许工作范围，实际使用时可能烧毁芯片。详细内容应仔细看该芯片datasheet。

发表于 2015-1-24 09:42

可能仿真工具有“输出电流限制”这样的参数。实际的器件的输出能力要大一些。
至于第三个，输入比负电源电压低很多的情况恐怕很容易把器件烧掉的。。。。。。。

发表于 2015-1-24 12:23

又不是轨对轨，输出值比电源值低是正常的；

发表于 2015-1-24 22:42

mmuuss586 发表于 2015-1-24 12:23
又不是轨对轨，输出值比电源值低是正常的；

恩恩，不过搭的实际电路差不多

登录 · 发表于 2015-1-24 23:01

maychang 发表于 2015-1-24 00:45
仿真结果只能作为参考，不能作准的。

第三个电路(使用9V单电源而输入为－5V)，超出了芯片的允许工作范围， ...

ok，tks哈，已理解单电源供电注意输入电压问题。
下图，
输出的幅值有误差，但实际电路是正确的，不管它了，就当仿真仿真
但是有个问题是，都说比较器 oc输出，单电源供电时，可以理解，最后输出是正和0，这个可以理解，但是双电源供电，怎么理解最后输出负电压的清况
。。。还是21ic好哇

发表于 2015-1-24 23:32

21qwas21 发表于 2015-1-24 23:01
ok，tks哈，已理解单电源供电注意输入电压问题。
下图，
输出的幅值有误差，但实际电路是正确的，不管它 ...

对LM339而言，单电源时“理解”输出是正和0，那么双电源时输出就是正和负，因为LM339输出端三极管射极接芯片12脚。

登录 · 发表于 2015-1-25 13:32

看来不同的仿真工具差距确实很大。。

这是MC的仿真结果，动态直流分析：

登录 · 发表于 2015-1-25 15:40

不知道楼主装的是哪个版本？我装的是Multisim10**版本。
Multisim10里有多个LM339：

用LM339N仿真确实像楼主那样（好像LM339N漏电流较大）：

用LM339M仿真也一样：

用LM393N仿真有很大改善（相对LM339N漏电流较小）：

用LM339NS仿真效果更好（相对LM339N和LM393N漏电流最小）：

登录 · 发表于 2015-1-25 15:51

用LM339NS仿真正弦波输入也是比较好（24.0mV是平均值）：

改交流电源V1相位仿真如下（92.7mV是平均值，两次仿真有点差别）：

发表于 2015-1-25 15:53

mmuuss586 发表于 2015-1-24 12:23
又不是轨对轨，输出值比电源值低是正常的；

轨对轨是对运放来说的吧？比较器有轨对轨的吗？

发表于 2015-1-25 16:34

LM339 是OC结构，无论是仿真还是实做，也不该有那么大的差异。如果一个仿真模型做到顶楼第一个图那样，一点意义的没了。。。
在同相输入高于反相输入端时，内部的输出三极管处于截止状态。怎么可能会吸收那么多的电流？

俺认为，问题在万用表的输入阻抗上。。。
参照顶楼第一个图的结果大致计算了下，此时万用表的输入电阻约为6.5K。

登录 · 发表于 2015-1-25 16:52

huayuliang 发表于 2015-1-25 16:34
LM339 是OC结构，无论是仿真还是实做，也不该有那么大的差异。如果一个仿真模型做到顶楼第一个图那样，一点 ...

Multisim默认万用表内阻是很高的，下面仿真探针1和探针2电流可以确定不是万用表内阻引起：

发表于 2015-1-25 16:59

本帖最后由 huayuliang 于 2015-1-25 17:07 编辑

排山倒海发表于 2015-1-25 16:52
Multisim默认万用表内阻是很高的，下面仿真探针1和探针2电流可以确定不是万用表内阻引起：

...

1G的内阻。。。
看来俺是想不明白Multisim为啥会出现这种情况了

这是LM339_TI的模型。
引脚-----名称：
1----IN+
2----IN-
3----VCC
4----GND
5----OUT
=======================
.SUBCKT LM339_TI 1 2 3 4 5
*
  F1 9  3 V1 1
  IEE 3  7 DC 100.0E-6
  VI1  21  1 DC .75
  VI2  22  2 DC .75
  Q1 9 21  7 QIN
  Q2 8 22  7 QIN
  Q3 9  8  4 QMO
  Q4 8  8  4 QMI
.MODEL QIN PNP(IS=800.0E-18 BF=2.000E3)
.MODEL QMI NPN(IS=800.0E-18 BF=1002)
.MODEL QMO NPN(IS=800.0E-18 BF=1000 CJC=1E-15 TR=807.4E-9)
  E1 10  4  9  4  1
  V1 10 11 DC 0
  Q5 5 11  4 QOC
.MODEL QOC NPN(IS=800.0E-18 BF=20.29E3 CJC=1E-15 TF=942.6E-12 TR=543.8E-9)
  DP 4  3 DX
  RP 3  4 46.3E3
.MODEL DX  D(IS=800.0E-18)
*
.ENDS

发表于 2015-1-25 17:30

本帖最后由排山倒海于 2015-1-25 20:05 编辑

huayuliang 发表于 2015-1-25 16:59
1G的内阻。。。
看来俺是想不明白Multisim为啥会出现这种情况了

我不了解模型，阁下有更具体资料吗？

Multisim10中三个比较器模型如下：

LM339N模型（复制时漏了，重新修改补充）
* EWB Version 4 - 5 Terminal Comparator Model
* nodes: 3=+ 2=- 1=out 5=V+ 4=V-
* VCC= 18 VEE= -18 CC= 3e-011 A= 200000 RI= 6e+006
* RO= 75 VOS= 0.002 IOS= 5e-009 IBS= 2.5e-008
* VSW+= 16.5 VSW-= -16.5 CMMR= 85
* ISC= 0.02 SR= 0.5 Fu= 1e+006 Pm= 6.09105e-007
VC 5 15 DC 1.99246V
VE 12 4 DC 1.99246V
IEE 10 4 DC 1.505e-005A
R1  10  0 10Gohm
R6  11  0 100Kohm
R7 5  4 1Kohm
Rc1  6  5 5305.16ohm
Rc2  5  7 5305.16ohm
Re1  9 10 1852.39ohm
Re2  8 10 1852.39ohm
Ro1  1 14 37.5ohm
Ro2 14  0 37.5ohm
Ree 10  0 1.3289e+007ohm
Rcc  0 13 1.76723e-005ohm
Cee  0 10 1e-012
Cc  14 11 3e-011
C1 6  7 1e-016
GA  11  0  6  7 0.000188496
GC 0 13  1  0 56585.8
GB  14  0 11  0 282.942
GCM  0 11 10  0 1.05999e-008
D1  14 13 DOpamp1
D2  13 14 DOpamp1
D3 1 15 DOpamp2
D4  12  1 DOpamp2
Qt1  6 2 9 QOpamp1
Qt2  7 3 8 QOpamp2
.MODEL DOpamp1 D (Is=1.065e-010A Rs=0 Cjo=0 Vj=750mV Tt=0s M=0)
.MODEL DOpamp2 D (Is=8e-016A Rs=0 Cjo=0 Vj=750mV Tt=0s M=0)
.MODEL QOpamp1 NPN (Is=8e-016A BF=272.727 BR=960m
+    Rb=0ohm Re=0ohm Rc=0ohm Cjs=0 Cje=0 Cjc=0
+    Vje=750m Vjc=750m Tf=0 Tr=0 mje=0 mjc=0 VA=50)
.MODEL QOpamp2 NPN (Is=8.61896e-016A BF=333.333 BR=960m
+    Rb=0ohm Re=0ohm Rc=0ohm Cjs=0 Cje=0 Cjc=0
+    Vje=750m Vjc=750m Tf=0 Tr=0 mje=0 mjc=0 VA=50)

LM339NS模型
*
  F1 9  3 V1 1
  IEE 3  7 DC 100.0E-6
  VI1  21  1 DC .75
  VI2  22  2 DC .75
  Q1 9 21  7 QIN
  Q2 8 22  7 QIN
  Q3 9  8  4 QMO
  Q4 8  8  4 QMI
.MODEL QIN PNP(IS=800.0E-18 BF=2.000E3)
.MODEL QMI NPN(IS=800.0E-18 BF=1002)
.MODEL QMO NPN(IS=800.0E-18 BF=1000 CJC=1E-15 TR=807.4E-9)
  E1 10  4  9  4  1
  V1 10 11 DC 0
  Q5 5 11  4 QOC
.MODEL QOC NPN(IS=800.0E-18 BF=20.29E3 CJC=1E-15 TF=942.6E-12 TR=543.8E-9)
  DP 4  3 DX
  RP 3  4 46.3E3
.MODEL DX  D(IS=800.0E-18)

LM393N模型
*    Model 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 *
* Model generated on Sep  8, 97
* MODEL FORMAT: SPICE3
* 5 pin open collector comparator
* External Node Designations
* 3 --> Positive Input
* 2 --> Negative Input
* 1 --> Output
* 8 --> SUPPLY (+)
* 4 --> GND or SUPPLY (-)
vos  2 13 dc 0.002
iee  8 10 dc 5e-4
rc_q1  11 4 303.44
rc_q2  12 4 303.44
re_q1  10 6 200
re_q2  10 7 200
q1  11 3 6 mq1
q2  12 13 7 mq2
gsup  8 4 33 4 1
rsup  8 45 100000
dsup  45 4 mds
iis  4 33 dc 5e-05
ris  33 4 1 MRIS
g1  4 25 12 11 10
rcl  25 4 10
dcl1  25 26 md0
dcl2  27 25 md0
vcl1  26 4 dc 9.4
vcl2  4 27 dc 9.4
g2  4 16 25 4 0.01
d3  16 18 md1
d4  17 16 md1
v1  18 4 dc 0
v2  4 17 dc 0
gb  4 20 12 11 100
rb  20 4 10
b1  22 4 v=249.441*i(v1) + -494.406*i(v1)*i(v1)
b2  4 21 v=1081.07*i(v2) + -8810.67*i(v2)*i(v2)
db1  20 22 mdb1
db2  21 20 mdb1
gt  4 30 20 4 1e-5
rt  30 4 100k
ct  30 4 4.45932e-12
gc  4 35 30 4 0.020688
rc  35 4 1k
go  4 40 35 4 -0.01
ro  4 40 10
eob  41 40 45 4 1
rr  1 4 1meg
co  40 4 1p
voe  42 4 dc -0.0477
qo  1 41 42 mqo
.model MRIS R TC1=-0.0666667 TC2=5.07531e-19
.model mq1 pnp bf=9089.91 xtb=2.96099
.model mq2 pnp bf=11110.1 xtb=2.96099
.model md0 d is=1e-10 rs=0.01
.model md1 d is=1e-12
.model mdb1 d cjo=0.2e-12
.model mds d is=1e-16
*-- MDS DEFAULT PARAMETERS
*RS=0 N=1 TT=0 CJO=0
*VJ=1 M=0.5 EG=1.11 XTI=3 FC=0.5
*KF=0 AF=1 BV=inf IBV=1e-3 TNOM=27
.model mqo npn bf=100 rc=88.8889 isc=9e-11
+ br=10 nr=0.95 cjs=0.05p cje=0.01p
*-- MQO DEFAULT PARAMETERS
*IS=1e-16 NF=1 VAF=inf IKF=inf
*VAR=inf IKR=inf ISE=0 NE=1.5
*NC=2 RB=0 IRB=inf RBM=0 RE=0
*CJE=0 VJE=0.75 MJE=0.33 TF=0 XTF=0
*VTF=inf ITF=0 PTF=0 CJC=0 VJC=0.75
*MJC=0.33 XCJC=1 TR=0 VJS=0.75
*MJS=0 XTB=0 EG=1.11 XTI=3 KF=0 AF=1
*FC=0.5 TNOM=27

发表于 2015-1-25 17:31

排山倒海发表于 2015-1-25 15:53
轨对轨是对运放来说的吧？比较器有轨对轨的吗？

没有轨对轨的比较器，但同样存在两头是死区的这个问题，

发表于 2015-1-25 17:45

排山倒海发表于 2015-1-25 17:30
我不了解模型，阁下有更具体资料吗？

Multisim10中三个比较器模型如下：

你贴的第二个和俺贴的那个是一样的。但俺在MC中没有出现楼主的情况。

除了宏之外，一般的SPICE模型实际上就是个子电路。

元件名称节点节点参数参数···
基本就是这么个结构。
从模型描述文件还原到电路有点麻烦。俺只了解一点点，比如那个F1 就没想明白是啥元件。
.MODEL 命令倒是简单，声明所用元件的具体模型参数，可参数就多了，好在这里用的比较少。

不过这些知识都可以查到，倒不是啥问题。

你贴的第一个模型是已定义的比较器模型的重用，重新定义了参数而已，相对来说，这种模型更理想。
第三个模型看起来很不错，比较复杂，应该更符合实际芯片。

话说，俺对 Multisim 开始怀疑了。。。

发表于 2015-1-25 20:08

huayuliang 发表于 2015-1-25 17:45
你贴的第二个和俺贴的那个是一样的。但俺在MC中没有出现楼主的情况。

除了宏之外，一般的SPICE模型实际 ...

我贴的第二个模型是LM339NS模型，仿真波形在9楼和10楼是比较接近理论值的。
楼主用的是LM339N型号和模型仿真有问题，第三个是LM393N模型仿真结果还可以（不好理解漏电流为什么那么大，规格书中最大1uA）。

可以把第一个模型就是LM339N模型（今天下午15楼那里复制LM339N模型时漏了部分内容，已经重新修改补充了）放到MC中仿真吗？另外两个LM339NS和LM393N仿真是对的啊!

在Multisim的“选择元件”界面中看LM339NS的模型制造商是Texas Instruments也就是TI。而National Semiconductor已经被TI收购，不会NS就是National Semiconductor这么简单吧？

发表于 2015-1-26 21:06

huayuliang 发表于 2015-1-25 13:32
看来不同的仿真工具差距确实很大。。

这是MC的仿真结果，动态直流分析：

额，你这是什么工具没有看过，可以告知下全称么

登录 · 发表于 2015-1-26 21:14

排山倒海发表于 2015-1-25 15:40
不知道楼主装的是哪个版本？我装的是Multisim10**版本。
Multisim10里有多个LM339：

唉，请看下图，我的也是10，可是我的库元件很少，我该怎么添加，还是我的版本不对，忘指导下，喜欢用EWB，可以直观的先看到效果

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