SPICE 모델 빼내보기

3D21A 관의 SPICE 모델이 없어서 찾다가 그래프에서 모델을 근사해주는 자바 프로그램이 있다고 해서 써보고 있습니다. 이제 겨우 3시간 써봤는데 공유해 봅니다.

위의 zip 파일을 열면 JAVA 환경에서 사용할 수 있는 jar 파일이 있습니다.

먼저 데이터시트에서 필요한 그래프를 아래처럼 캡쳐해서 그림 파일로 저장합니다.



그리고 이 그림파일을 jar 프로그램에서 입력으로 줍니다. (JAVA runtime이 있어야 하는데 이걸 설치하는 것은 힘드실 수도…)



위와 같이 실행합니다. 아래와 비슷한 화면이 뜰 수도 안 뜰 수도 있는데 그림이 안 보이는 화면이 뜨면 Ctrl+마우스 스크롤 휠을 돌려보세요.


왼쪽의 그래프가 이 자바 프로그램이 그려주고 있는 곡선입니다. 지금은 작업이 끝난 후라서 두 그래프가 비슷해 보이는데 첨에는 디폴트 상태의 맞지 않는 두 개의 그래프가 보이겠죠. 먼저 이 둘을 합쳐 그려야 합니다.



왼쪽 그래프의 네 귀퉁이를 마우스로 잡아 끌면 크기와 모양이 자유롭게 변합니다. 아래와 같은 식으로 최대한 둘의 네 귀퉁이가 일치하도록 맞춰줍니다.



그 다음은 저기 보이는 데이터시트의 곡선과 프로그램이 그려주는 곡선을 최대한 맞춰주는 것이 모델을 추출하는 것입니다.



데이터시트 그래프에는 Vg가 +20V부터 -120V까지 그려져 있는데 그 양끝 부분은 맞추기 어려울 듯 해서 0V~-100V로 설정했습니다. Vg from 0 decr 10 count 11이 그런 의미가 되겠죠. 0V부터 10V씩 감소시켜 가면서 11개를 그려라 입니다.

데이터시트 그래프에서 x 축 방향의 최대 전압을 파악해서 적고 (1000V) y축 방향의 최대 전류를 파악해서 적어줍니다. (300mA)

Pmax W에 데이터시트에 나온 양극손실 최대값을 적어줍니다. 둘 사이에 잘 들어맞고 있죠. CCG, CGP, CCP도 데이터시트에서 찾은 값을 적어주면 되겠습니다. 그리고 Loadline for load Rp를 unclick하고 MU에는 데이터시트에 나온 값을 적어줍니다. 3D21A 같은 경우에는 데이터시트에 MU가 없어서 적당히 적었고 조정도 했습니다.

이제 남은 것은 지옥같은 노가다입니다. MU, KG1, KP, EX를 주로 사용해서 두 그래프를 최대한 일치시키는 것입니다. 위에 예시로 든 것은 그렇게 잘 일치하진 않고 있습니다만, 저것도 시간이 꽤 걸렸는데 저 모양인 것입니다. ㅠㅠ



맨 왼쪽 위의 MODEL 버튼을 누르면 나오는 화면입니다. 이 텍스트를 긁어서 수정할 부분 수정하고 3d21a.inc와 같은 이름으로 따로 저장하면 모델이 하나 생성된 셈입니다.

모델을 하나 만들었으니 돌려봐야겠죠.



12AX7 로드라인 계산기라고 되어 있는데 왼쪽 하단에 적힌 12AX7 모델을 쓰지 않고 다른 관을 돌려도 됩니다. 방금 만든 3d21a.inc 파일을 사용했고 Vrail = 1000V, 최대 손실 18W, 로드라인 15K 이런 식으로 고정값을 주었습니다. 그리고 Vplate는 0부터 1000V까지 10V 간격, Vgrid는 10V부터 -10V 간격으로 -100V까지를 주고 돌려봅니다.



아주 못 쓸 모델은 아닌 것 같죠? 없는 것보단 백배 나은 모델이 추출된 것 같습니다.

각 라인에 그리드 전압이 적혀 있지 않아서 매우 불편한데 -40V 처럼 일일이 적어주는 방법도 있긴 합니다만, 잘 안쓰죠.

일단 아래 유튜브를 보고 배운 최소한의 사용법만 해봤습니다. 더 많은 기능이 있는 것 같은데 필요하면 또 써봐야겠습니다.

https://www.youtube.com/watch?v=eYN1640DQrM&t=155s

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