PSpice에서 기존 부품 Parameter 수정하여 시뮬레이션하기

보다 정확한 앞으로의 PSPice 과제 수행을 위해 오늘 좀 많은 삽질을 한 것 같습니다.

2년전[!!] 기억을 더듬어서 대충 Capture로 회로 그리고 Simulation Profile작성하고, Marker 추가해서 시뮬레이션 할 수는 있었는데, 부품의 각종 파라미터를 수정하는 방법은 제 머리 속 어디에도 남아있지 않았습니다.

결국 네이X과 고글(?)의 도움을 받아서 삽질 결과 다음과 같은 사실을 알아낼 수 있었습니다.

시뮬레이션에 사용하는 Part들의 세부 Parameter를 수정하려면 부품을 선택하고, 오른쪽버튼 → Edit PSpice Model 메뉴를 이용합니다.

▲ Model Editor

빨간색으로 표시한 Model Text 부분을 수정해서 원하는 부품으로 바꿀 수 있습니다.

앞쪽에 .model 부품명 NPN 하고 괄호 안 부분에 'Parameter=값' 형식의 텍스트들이 있는데, 이 텍스트들이 나타내는 값들이 바로 부품의 특성이 됩니다.

각종 Parameter가 나타내는게 무엇인지 몰라서 또 그와 관련해서 한참 찾아 다녔는데, 그건 다른 글에 정리해 두었습니다.

일단 BJT에서 주로 고려하는 Parameter는 Reverse Saturation Current (I_s), Early Voltage (V_A) 및 Base Current Portion (β)인데, 각각을 나타내는 Parameter는 다음과 같습니다.

• Is : Reverse Saturation Current (I_s)
• Vaf : Early Voltage (V_A)
• Bf : Base Current Portion (β)

 

삽질을 통해 알아낸 정보를 토대로 소자 속성을 수정하고 시뮬레이션 과제를 계속 진행했는데, 그냥 진행하려고 하니 그래도 좀 찜찜해서 쉬운 회로를 그려서 한번 테스트해 봤습니다.

▲ 테스트용 회로

Q1(2N4013)에서 수정한 Parameter는 다음 세 가지입니다.

• Is = 0.5f
• Vaf = 5
• Bf = 100

시뮬레이션을 돌려 보니, I_c = 1.2447 mA 라는 결과가 나왔습니다.

Collector Current를 다음 공식을 활용하여 손스파이스(?)로 계산해 본 결과, 13.8375 mA 가 나왔습니다.

ㅡ,.ㅡ;;
시뮬레이션 결과와 무려 왜 무려 10배나 차이가 났습니다. 1mA정도면 봐줄 수 있겠는데..

그래서, 이번에는 바꾼 Parameter 외에 다른것들은 다 삭제하고 시뮬레이션을 다시 시도했습니다.

그 결과, 다음과 같이 14.096mA가 나왔다.

0.2mA정도 차이가 나긴 하지만 PSpice가 실제 회로 설계에 사용하는 용도로 만들어진 특성상 Non-Ideal한 부품들을 다루기 때문에 어느 정도 차이가 나는 것은 감수해야 할 것입니다.

Pspice에서 입력하지 않은 Parameter는 Ideal값이 아닌 모두 Default값으로 대체됩니다.

 

※ 교재에 등장하는 부품들은 대개 시판되는 부품들과는 많이 동떨어져 있기 때문에 새로운 부품을 생성해서 해야 하지만, 그러려먼 번거로우므로 아무 부품이나 집어서 그린 다음 파라미터를 적당히 수정해서 사용하면 됩니다.

Capture에서는 삽입한 부품을 각 프로젝트별 별도 라이브러리에 사본을 만들어서 저장하므로, 파라미터를 마음대로 수정했다가 혹여 나중에 문제가 되지 않을까라는 걱정은 하지 않아도 됩니다.