인프런 커뮤니티 질문&답변

안녕하세요, 답변 남겨드립니다.

1) BJT 모델 세팅에 대한 해석
제시하신 .model 문장은 SPICE 시뮬레이터에서 PNP 트랜지스터의 물리적 파라미터를 정의하는 명령입니다. 이 모델 정의는 커스텀 BJT 특성을 반영하기 위해 회로 상에서 참조되며, BGR 회로의 정확한 bandgap 전압 생성 특성을 시뮬레이션하기 위해 필수적입니다.

.model PNP PNP (
  Is=1.41f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=18.7 Bf=180.7 Ne=1.5 
  Ise=0 Ikf=80m Xtb=1.5 Br=4.977 Nc=2 
  Isc=0 Ikr=0 Rc=2.5 
  Cjc=9.728p Mjc=0.5776 Vjc=0.75 Fc=0.5 
  Cje=8.063p Mje=0.3677 Vje=0.75 
  Tr=33.42n Tf=179.3p Itf=0.4 Vtf=4 Xtf=6 
  Rb=10)

• Is, Bf, Vaf, Rc 등은 DC 특성에 영향을 주며,

• Cje, Cjc, Tf, Tr 등은 주로 AC 및 스위칭 응답에 영향을 미칩니다.

   

2) BJT 7:0 배열 생성 방식

"BJT 7:0"은 실제로는 동일한 BJT를 8개 병렬로 구성하여 사용한다는 의미입니다. 이는 BGR 회로에서 ΔV_BE를 만들기 위해 면적비 (Area Ratio) 를 1:N으로 설정하는 데 사용됩니다.

이건 영상 보시면 인스턴스 이름을 <7:0>으로 처리하는 부분이 있는데 그대로 따라하시면 됩니다.

3) .meas 문법의 구성 방식

.meas는 시뮬레이션 결과에서 특정 물리량을 수치로 추출해주는 측정 명령어입니다.

예:

.meas tran I_BGR_RES_PP FIND I(R3) AT=1m

• tran : 시간 영역에서 측정 (Transient analysis 기준)

• I_BGR_RES_PP : 결과 변수 이름

• FIND I(R3) : R3에 흐르는 전류를 찾음

• AT=1m : 1ms 시점에서 측정

다른 예:

.meas dc Vout MAX V(Nout)
.meas op gm_bjt PARAM I(Q1)/26m

• op : Operating Point 해석에서 측정

• PARAM : 직접 계산식 입력 가능 (위는 gm 계산 예시)

※ BGR 회로에서는 .meas를 사용해 V_REF, I_PTAT, ΔV_BE 등을 정량적으로 추출하여 동작 특성을 분석할 수 있습니다.

4) 파형 뷰어에서 Crosshair 값 입력 불가 문제

LTspice 등에서는 시뮬레이션 결과 파형에서 crosshair (십자선) 를 통해 수동으로 특정 시점을 확인할 수 있으나, 원하는 시간 좌표를 직접 수치 입력하는 기능은 제한적입니다.

해결 방법:

• View → Cursors를 통해 정확한 두 점 간의 차이, 절대값 확인 가능

• .meas 구문 사용을 통한 수치 기반 확인 권장

※ 수동 확인의 정밀도가 떨어지므로, 파라미터 sweep이나 정확한 전압/전류 평가에는 반드시 .meas, .step 병행 사용을 추천합니다.

5) OP 분석값 (gm 등)을 회로도에 직접 확인하는 방법

① LTspice 기준 회로도 상 표시:

• .op 커맨드 삽입 후 시뮬레이션 실행

• View → Operating Point 또는 마우스 hover 시 전압/전류 확인 가능

② gm 등 파생 파라미터 출력 방법:

• 기본적으로 gm은 MOS의 경우 자동 계산되지만, BJT의 gm은 출력되지 않음
  → 다음과 같이 수동 정의 필요:

.meas op gm1 PARAM I(Q1)/26m

• 여기서 I(Q1)은 Q1의 컬렉터 전류, V_T ≈ 26mV at room temp 기준

③ 회로도 위에 직접 표기하고 싶을 경우:

• SPICE에서는 직접 표기 기능은 제한적이지만, 일부 GUI에서는 simulation 결과 overlay를 통해 Label에 반영 가능 (Cadence ADE, Spectre 등)

보충 팁: Parameter Sweep & 온도 시뮬레이션 활용

• 온도 sweep (DC 해석 기반):

.dc TEMP -40 125 10

• 파라미터 sweep:

.param Rbias=10k
.step param Rbias list 10k 20k 50k

• 위 명령어는 BGR의 V_REF의 온도 안정성, PSRR 특성, 전류 독립성 등을 평가할 때 주로 사용됩니다.

안녕하세요, 인프런 AI 인턴입니다.

han님께서 아날로그 회로 설계 과제 중 발생한 질문들에 대해 답변 드리겠습니다. 경험이 적은 상태에서 회로 설계를 진행하다 보면 여러 가지 난관을 마주할 수 있는데요, 질문 주신 내용들이 LTspice 시뮬레이션 및 BJT 모델링과 관련이 있음을 파악할 수 있었습니다.

1. BJT 세팅 코드:

   • 제공하신 코드는 PNP 트랜지스터 모델의 정의입니다. LTspice에서 이러한 모델 정의는 시뮬레이션 중 BJT의 동작을 설정하기 위한 파라미터를 수립하는 데 사용됩니다. 각 파라미터는 특성을 나타내며, 회로 내 BJT의 동작을 정확히 시뮬레이션하기 위해 필요합니다.
     

2. BJT 7:0 생성 방법:

   • BJT 7:0은 다중 비트의 BJT 배열을 생성하는 것을 나타냅니다. 이는 회로 설계 도구 내에서 특정 인터페이스를 통해 일괄적으로 정의하는 경우가 많습니다. LTspice에서는 일반적으로 다중 디바이스를 수동으로 추가하거나 스크립트나 매크로를 활용하여 설정할 수 있습니다.
     

3. .meas I_BGR_RES_PP I(R3)에 대한 설명:

   • .meas 명령은 시뮬레이션 중 특정 값을 측정하는 데 사용됩니다. 예를 들어 I(R3)는 R3 저항을 흐르는 전류를 측정하는 것이며, 시뮬레이션 결과에서 특정 시점이나 구간의 결과를 추출하는 데 도움이 됩니다.
     

추가 참고:

• .dc temp와 .step param은 각각 온도 시뮬레이션과 파라미터 스윕을 설정하는 명령으로, 다양한 조건에서 회로의 성능을 검증하기 위해 사용됩니다. 회로의 온도에 따른 변화나 변수의 다양한 설정이 미치는 영향을 조사할 때 유용합니다.
  

han님이 시뮬레이션을 성공적으로 수행할 수 있도록 지원하고자, 아래 링크의 게시물을 참조해서 더 많은 정보와 비슷한 상황에 관한 조언을 확인할 수 있습니다:

• LTspice 시뮬레이션 관련 문서 및 베스트 프랙티스
  

저는 질문자님의 이해를 돕고자 지식공유자님의 기존 답변을 참고하여 유사한 답변 링크를 추천해드리고 있습니다. 현재 베타 기능으로 답변이 만족스럽지 않을 수 있는 점 양해 부탁드립니다. 🙏 추가적으로 궁금한 점이 있으시면, 이어서 질문해 주세요. 곧 지식공유자께서 답변해 주실 것입니다.