LTspice - Aufbau von ".subckt"

[Flash (Gast)]

Moin.

Auf der Suche nach einem Modell für eine Gabellichtschranke bin ich 
zunächst über den Optokoppler PC817 in der LTspice-Bibliothek 
gestolpert. In der Datei >>PC817.sub<< ist das Folgende zu lesen:

.subckt PC817 1 2 3 4
R1 N003 2 2
D1 1 N003 LD
G1 3 N004 N003 2 {Igain}
C1 1 2 18p
Q1 3 N004 4 [4] NP

Dazu habe ich die angehängte Skizze angefertigt = Lernprozess! Das 
(imaginäre) Bauelement, welches mit G1 bezeichnet ist, konnte ich 
zunächst nicht deuten. Dann fand ich in der Datei 
>>LTSpicePartListAPI.pdf<< den nachstehenden Eintrag:

spice_model: G
Required Refdes Prefix: G
Description: Voltage dependent current source

Dementsprechend ist dieses imaginäre Bauelement als Vierpol anzusehen, 
welches einer mir bisher immer noch verborgen gebliebenen Prozedur 
folgt. Der Mechanismus, der sich hinter den Zeilen für die Bauelement 
R1, D1 und C1 verbirgt ist eigentlich selbsterklärend. In der G1-Zeile 
handelt es sich bei >>{Igain}<< um eine Parameter-Übergabe, deren Wert 
in der Datei >> PC817A.asy<< wie in der nachstehenden Zeile

SYMATTR Value2 PC817 Igain=1m

definiert wurde.

Damit hat sich schon mal das Rätsel um die unterschiedliche Anzahl von 
Bauelementen aufgelöst. Klar, irgendwie muss der Simulation bekannt 
gemacht werden, wie das Übertragungsverhältnis zwischen der IR-Diode und 
dem Fototransistor zu beschreiben wäre.

Zum Schluss sind für mich jedoch 2 Fragen übrig geblieben:

- Wie ist in der Q1-Zeile der Ausdruck >>[4]<< zu verstehen?

- Wie kommt man zu dem Wert für >>Igain<<?

Sowie ich jetzt den Mechanismus eines Optokopplers verstehe, so sollte 
es doch möglich sein, auch ein Modell für eine Gabellichtschranke 
herzustellen.

[Flash (Gast)]

„Willst du immer weiter schweifen?
Sieh, das Gute liegt so nah.
Lerne nur das Glück ergreifen,
Denn das Glück ist immer da.“
- Goethe -

Da suche ich nun in allen möglichen Tutorials und selbst die 
hochbezahlten Professoren landauf, landab vermeiden den Hinweis, sich 
doch mal etwas näher mit den Helpfiles zu beschäftigen! Einem 
allgemeinen Brauch folgend, die Gebrauchsanleitung erst nach Beendigung 
der Anforderung zu lesen, habe ich auch meine LTspice-Helpfiles 
geflissentlich erst einmal außer acht gelassen.

Ich habe auch nicht gewusst, dass mit der Anwendung ein beachtlicher 
Haufen an Dokumentation mitgekommen ist. Denn der war auch gut 
versteckt, sehr gut sogar. Der normale Mac-User kann die Doku auf Anhieb 
nicht finden. Dank einem kleinen fleißigen Programm bin ich der Doku auf 
die Spur gekommen.

Nun gut, zu einem Teil ist es auch ohne Doku gegangen, bis eben die 
Fragen kamen. Die Frage nach dem "gain" ist nun auch geklärt. Bei dem 
NPN-Transistor bin ich g'rad zugange. Ist also auch kein Prob mehr.

Somit dürfte der Modellierung einer Gabellichtschranke auch nichts mehr 
im Wege stehen.

[Flash (Gast)]

Flash schrieb:
> Somit dürfte der Modellierung einer Gabellichtschranke auch nichts mehr
> im Wege stehen.

Für eine Abfrage der Position eines Verriegelungsschiebers benötigte ich 
eine Reflexlichtschranke. Die Lichtschranke soll mit moduliertem 
Wechsellicht (300 Hz / 30 kHz betrieben werden. Um das 
Übertragungsverhalten zu studieren war ich auf der Suche nach einem 
Modell. Gab' aber keins, zumindest habe ich keines gefunden, dass auf 
die von mir gewählten Bauteile anwendbar wäre. Und wenn man dann endlich 
den Zugang zum Verständnis der Spice-Syntax gefunden hat, gerät das fast 
zu einem Kinderspiel. Nachstehend die wichtigen Zeilen in der 
Symboldatei (SFH480_BPX43.asy)

SYMATTR Value SFH480_BPX43
SYMATTR Prefix X
SYMATTR SpiceModel SFH480_BPX43.lib
SYMATTR Value2 SFH480_BPX43 sens=100 resp=1e-5 lens=1

Die Parameter "sens", "resp" und "lens" konnte ich dem Modell für den 
Fototransistor entnehmen. Nachstehend findet sich das Listing für den 
zusammengesetzten Baustein "SFH480_BPX43.lib".

.subckt SFH480_BPX43 1 2 3 4
R001 N001 2 2
D001 1 N001 LD
G001 4 N002 N001 2 {sens*resp*lens}
C001 1 2 18p
Q001 3 N002 4 NP
.model LD D(IS=2.19E-17 N=1.45E+00 RS=1.31E+00)
.model NP NPN (IS=4.92e-14 BF=220 NF=1.035 VAF=468 ....)
.ends

Beide Modelle für die IR-Diode und den Fototransistor gibt's auf der 
Internetseite von Osram. Die restliche Arbeit für das Zusammensetzen ist 
eigentlich keine Arbeit mehr. Ich hab's ganz trocken im Texteditor 
gemacht, den grafischen Weg über die Symboleditoren in LTspice ist dabei 
wesentlich aufwendiger.

Und nach dieser Übung kann's endlich an die Gabellichtschranken gehen...

[Helmut S. (helmuts)]

Hallo Flash,
falls die Parameter im Schaltplan veränderbar sein sollen, dann müsste 
die Anordnung der Parameter im Symbol wie im Anhang aussehen. Mit 
Rechtsklick auf das Symbol im Schaltplan kann man dann die Parameter 
ändern. AMn kann diese Zeile dann auch im Schaltplan sichtbar machen.

Zum testen einfach den zip-file in ein neues Verzeichnis entpacken und 
dann den Schaltplan öffnen.

Gruß
Helmut

[Flash (Gast)]

Ich danke Dir, Helmut.

Das war jetzt das Tüpfelchen auf dem "i", das hatte noch gefehlt.

Dass man Parameterwerte auf diese Art bedienen kann, hatte ich schon 
woanders gesehen, konnte mir aber keinen Vers darauf machen, wie das zu 
coden ist. Im aktuellen Fall sind es zwei Parameter, die besonders 
interessant sind, wenn man die Datenblätter liest.

Heute in der Früh hatte ich mühsam die ersten Zusammenhänge 
herausgefunden. Mit der ausführlichen Doku im Hintergrund fällt es jetzt 
auch zunehmend leichter.