{"id":4535,"date":"2020-10-27T08:40:36","date_gmt":"2020-10-27T07:40:36","guid":{"rendered":"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/?p=4535"},"modified":"2023-11-22T09:31:22","modified_gmt":"2023-11-22T08:31:22","slug":"spice-modelle-in-ltspice-einbinden","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/en\/spice-modelle-in-ltspice-einbinden\/","title":{"rendered":"How do I integrate Spice models into LTspice?"},"content":{"rendered":"

Wer gerne mit LTspice arbeitet, wei\u00df die bereits vorhandenen Bauteilmodelle zu sch\u00e4tzen. Bei komplexeren Bauteilen beschr\u00e4nken diese sich jedoch gr\u00f6\u00dftenteils auf Bauteile aus dem Portfolio von Analog Devices. Aber auch einfachere Bauteile wie Transistoren oder Dioden sind manchmal nicht vorhanden, sollen aber simulativ genauer untersucht werden. Die meisten Hersteller bieten f\u00fcr Bauteile wie Transistoren oft eine ganze Reihe von Modellen an. Eine Internetsuche nach „SPICE Modell Transistor xyz“ verspricht brauchbare Ergebnisse.<\/p>\n

F\u00fcr solche F\u00e4lle ist es notwendig, externe Bauteilmodelle zu suchen und diese dann in die Simulation einzubinden. Daf\u00fcr gibt es in LTspice verschiedene Wege, die im folgenden Diagramm dargestellt sind.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Die L\u00f6sungen f\u00fcr Standardbauelemente<\/h2>\n

Modellplatzierung auf dem Schaltplan<\/h3>\n

Standardbauelemente sind Bauteile wie ein Transistor, eine Diode oder Widerst\u00e4nde. All diese sind bereits in LTspice mit Symbol hinterlegt. M\u00f6chte man zum Beispiel einen neuen Transistor einbauen, der noch nicht in LTspice vorhanden ist, geht man f\u00fcr eine schnelle L\u00f6sung folgenderma\u00dfen vor (als Beispiel ziehen wir hier den npn-Transistor BC817 von On Semiconductor heran).<\/p>\n

(1) Herunterladen einer SPICE Datei, welche von vielen Herstellern auf deren Webseite hinterlegt ist. Diese SPICE Dateien haben im Normalfall die Endungen „.lib“, „.sub“ oder „.mod“. In unserem Fall befindet sich die Datei unter: https:\/\/www.onsemi.com\/pub\/Collateral\/SBC817-40L.LIB.LIB<\/a><\/p>\n

\u00d6ffnet man diese Datei in einem Editor, sieht man eine lesbare Datei, beginnend mit einem „.MODEL“ Befehl, gefolgt vom Namen des Modells (in unserem Fall „Qbc81740lt1g“) und der Bezeichnung des Basiselements (hier „npn“).<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Die weiteren Zeilen bilden lediglich Parameters\u00e4tze f\u00fcr das Basiselement des npn-Transistors.<\/p>\n

(2) Wir erstellen eine Schaltung in LTspice, die einen oder mehrere npn Transistoren enth\u00e4lt. Jetzt kopieren wir zus\u00e4tzlich den kompletten Inhalt der .lib-Datei des BC817 Transistors einfach in den Schaltplan neben die Schaltung als Spice directive. Dazu klicken wir in der Symbolleiste auf folgenden Button:<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Anschlie\u00dfend kopieren wir den Inhalt der .lib-Datei in das Textfeld, klicken „OK“ und platzieren unser Modell auf eine beliebige Stelle im Schaltplan. Zus\u00e4tzlich benennen wir den Wert des Transistors in den Namen des Transistormodells um. Hier ist es die etwas sperrige Bezeichnung „Qbc81740lt1g“. Das Ergebnis sieht dann in etwa wie folgt aus:<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Die Simulation kann nun gestartet werden.<\/p>\n

Einbinden \u00fcber Include-Anweisung<\/h3>\n

Nachteil der gerade genannten Methode ist eine wachsende Un\u00fcbersichtlichkeit beim Einf\u00fcgen von mehreren Modellen in den Schaltplan. Hier bietet sich ein \u00e4hnliches Vorgehen \u00fcber die Include-Anweisung an. Hierbei muss nicht der komplette Modellcode auf den Schaltplan gelegt werden, sondern lediglich eine Anweisung mit Verweis auf die jeweilige Modelldatei.<\/p>\n

Dabei ist es lediglich notwendig, dass die Modelldatei im gleichen Arbeitsverzeichnis liegt wie die Simulationsdatei selbst.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Auch jetzt kann die Simulation wieder erfolgreich gestartet werden.<\/p>\n

Einbinden direkt in die Standardbibliothek<\/h3>\n

M\u00f6chte man sowohl das direkte Platzieren auf dem Schaltplan oder das Einbinden \u00fcber den Include-Befehl umgehen, kann man das Bauteilmodell auch direkt in die Standardbibliothek von LTspice einbinden. Die Standardbibliothek erreicht man normalerweise, indem man mit Rechtsklick auf dem Schaltplan auf ein Standardbauteil klickt. Jetzt \u00f6ffnet sich ein Fenster, bei dem man dann auf „Pick New Transistor“ klickt.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Anschlie\u00dfend \u00f6ffnet sich eine Liste der bereits in LTspice hinterlegten Modelle f\u00fcr das jeweilige Standardbauelement. Will man dieser Liste das Modell des Transistors BC817 hinzuf\u00fcgen, muss man die Datei „standard.bjt“ (.bjt = bipolar junction transistor) im Verzeichnis „LTspiceXVII\\lib\\cmp“ \u00f6ffnen. (Das LTspiceXVII befindet sich mittlerweile standardm\u00e4\u00dfig unter Dokumente bei Windows)<\/p>\n

Das Ergebnis nach Einf\u00fcgen in die „standard.bjt“ sieht folgenderma\u00dfen aus:<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\u00d6ffnet man nun die Standardbibliothek, indem man per Rechtsklick auf einen npn-Transistor klickt und anschlie\u00dfend auf „Pick New Transistor“ klickt, \u00f6ffnet sich die Liste der Standardtransistoren. An erster Stelle steht nun unser BC817 mit seiner klobigen Bezeichnung „Qbc81740lt1g“ (welche nat\u00fcrlich auch beliebig angepasst werden kann).<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Durch Anw\u00e4hlen unseres Transistors kann die Simulation gestartet werden, ohne dass ein Include-Befehl oder eine direkte Modellplatzierung auf dem Schaltplan erfolgt. Praktisch, wenn man ein Bauteil in Zukunft oft verwenden will.<\/p>\n

Komplexere Modelle als Subcircuit einbinden<\/h2>\n

Komplexere Spice-Modelle, welche (u.A.) aus mehreren Standardelementen aufgebaut sind, k\u00f6nnen ebenfalls einfach in LTspice integriert werden. Dazu ein Beispiel anhand des LED Drivers AP8803 von Diodes Inc.<\/p>\n

\"\"\"\"<\/p>\n

Das Spice Modell dieses Bausteins l\u00e4sst sich \u00fcber die Diodes Inc. Webseite downloaden (https:\/\/www.diodes.com\/assets\/Spice-Models\/Discrete-Prodcut-Groups\/Medium-Voltage-DC-DC-LED-Drivers.txt<\/a>). Diese Datei \u00f6ffnen wir nun in LTspice, indem wir auf „File \u2192 Open“ klicken und anschlie\u00dfend die Datei „Medium-Voltage-DC-DC-LED-Drivers.txt“ \u00f6ffnen. LTspice markiert die Datei automatisch farbig, was sehr praktisch ist. Das Ergebnis sieht wie folgt aus:<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Markiert man nun die .subckt Zeile, welche in blauer Schrift dargestellt ist und klickt mit rechter Maustaste darauf, erscheint ein gr\u00f6\u00dferes Auswahlfenster, bei dem wir auf „Create Symbol“ klicken.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Anschlie\u00dfend fragt uns LTspice „Do you wish to automatically create a symbol that will netlist against the subcircuit AL8803_SIMETRIX and her 5 ports?“<\/em>, was wir mit Ja best\u00e4tigen. Jetzt gelangen wir in den Symboleditor in LTspice, bei dem wir uns bis auf ein paar Ausnahmen frei verk\u00fcnsteln d\u00fcrfen, und ein Symbol nach unserem Gusto erzeugen wollen. Zuerst erscheint jedoch folgendes einfache Symbol:<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Die Zahlen neben den 5 Anschlusspins k\u00f6nnen wir anhand der Subcircuit Netlist den Anschlusspins aus dem Datenblatt zuordnen:<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Nun k\u00f6nnen wir damit beginnen, unser Symbol beliebig zu gestalten. Beachten sollte man lediglich, dass das Unnn bestehen bleiben sollte. Dies ist ein Platzhalter f\u00fcr LTspice und wird sp\u00e4ter automatisch ersetzt durch eine fortlaufende Nummer im Schaltplan. Zus\u00e4tzlich wird die Symbolmitte durch das Fadenkreuz festgelegt, auch hierauf ist zu achten.<\/p>\n

Das Umrandungsk\u00e4stchen sowie die Pin Anschl\u00fcsse k\u00f6nnen jedoch beliebig versetzt und gestaltet werden. Nach ein paar Bearbeitungsschritten sieht unser Symbol nun folgenderma\u00dfen aus:<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Wir speichern das Symbol und k\u00f6nnen nun bereits unseren LED Driver in einer Simulation verwenden. Dazu \u00f6ffnen wir eine Simulation und platzieren ein neues Bauteil, wodurch das Dialogfenster „Select Component Symbol“ erscheint. Hier finden wir jetzt einen neuen Ordner namens „[AutoGenerated]“, welcher das Bauelement „AL8803_SIMETRIX“ enth\u00e4lt.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Wir f\u00fcgen den Baustein in unseren Schaltplan und erg\u00e4nzen ihn um ein paar Standardbauteile, um anschlie\u00dfend die Simulation starten zu k\u00f6nnen.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Heureka! Der LED Driver, eine Art Buck Wandler mit internem Schalt-MOSFET, regelt einen Strom von circa 200mA durch unsere LED.<\/p>\n

Bei Fragen zur Einbindung von externen Modellen oder allgemein zu Simulationen in LTspice, z\u00f6gern Sie nicht und melden sie sich bei uns. Wir helfen Ihnen gerne weiter.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Wer gerne mit LTspice arbeitet, wei\u00df die bereits vorhandenen Bauteilmodelle zu sch\u00e4tzen. Bei komplexeren Bauteilen beschr\u00e4nken diese sich jedoch gr\u00f6\u00dftenteils auf Bauteile aus dem Portfolio von Analog Devices. Aber auch einfachere Bauteile wie Transistoren oder Dioden sind manchmal nicht vorhanden, sollen aber simulativ genauer untersucht werden. 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W\u00e4hrend eines Auslandsaufenthaltes in Papua-Neuguinea im Jahre 2010 arbeitete ich in einem Krankenhaus im technischen Bereich und konnte dort mit Begeisterung meine ersten Erfahrungen im medizinischen Umfeld erlangen. W\u00e4hrend meines Masterstudiums in Erlangen und dem anschlie\u00dfenden Berufsstart bei Siemens Healthineers konnte ich Erfahrungen im Bereich der Hardwareentwicklung sammeln.\",\"sameAs\":[\"https:\\\/\\\/medtech-ingenieur.de\"],\"url\":\"https:\\\/\\\/medtech-ingenieur.de\\\/en\\\/author\\\/twetzel\\\/\"}]}<\/script>\n<!-- \/ Yoast SEO plugin. -->","yoast_head_json":{"title":"How do I integrate Spice models into LTspice? - MEDtech Ingenieur GmbH","robots":{"index":"index","follow":"follow","max-snippet":"max-snippet:-1","max-image-preview":"max-image-preview:large","max-video-preview":"max-video-preview:-1"},"canonical":"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/en\/spice-modelle-in-ltspice-einbinden\/","og_locale":"en_US","og_type":"article","og_title":"Wie binde ich Spice-Modelle in LTspice ein? - MEDtech Ingenieur GmbH","og_description":"Wer gerne mit LTspice arbeitet, wei\u00df die bereits vorhandenen Bauteilmodelle zu sch\u00e4tzen. 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