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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spice: Ausgangswiderstand anzeigen


Autor: Randy (Gast)
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Hallo,

ich simuliere mit LTSpice einen Transistorverstärker. Neben der 
Verstärkung ist da auch der Ein- und Ausgangswiderstand wichtig. Ich 
kann u_in/i_in plotten um den Eingangswiderstand zu sehen (auch wenns 
etwas umständlich ist weil beim AC sweep alles in dB angezeigt wird. 
Geht das auch anschaulicher? Als s11 vielleicht?)
Aber wie bestimme ich den Ausgangswiderstand? Ich habe den Ausgang mit 
50 Ohm abgeschlossen, schon weil die Last am Ausgang beträchtlich auf 
dem Eingang zurück wirkt. u_out/i_out ergibt somit zwangsläufig 50 Ohm. 
Man könnte natürlich die Spannungen bei unterschiedlichen 
Ausgangswiderständen messen, z.B. 49 und 51 Ohm, und zurückrechnen, aber 
das geht nicht automatisch, so dass es sehr zeitraubend wird die 
Auswirkung verschiedener Veränderungen auf den Ausgangswiderstand zu 
simulieren.
Weiß jemand Rat?

Randy

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Randy schrieb:
> Hallo,
>
> ich simuliere mit LTSpice einen Transistorverstärker. Neben der
> Verstärkung ist da auch der Ein- und Ausgangswiderstand wichtig. Ich
> kann u_in/i_in plotten um den Eingangswiderstand zu sehen (auch wenns
> etwas umständlich ist weil beim AC sweep alles in dB angezeigt wird.
> Geht das auch anschaulicher? Als s11 vielleicht?)
> Aber wie bestimme ich den Ausgangswiderstand? Ich habe den Ausgang mit
> 50 Ohm abgeschlossen, schon weil die Last am Ausgang beträchtlich auf
> dem Eingang zurück wirkt. u_out/i_out ergibt somit zwangsläufig 50 Ohm.
> Man könnte natürlich die Spannungen bei unterschiedlichen
> Ausgangswiderständen messen, z.B. 49 und 51 Ohm, und zurückrechnen, aber
> das geht nicht automatisch, so dass es sehr zeitraubend wird die
> Auswirkung verschiedener Veränderungen auf den Ausgangswiderstand zu
> simulieren.
> Weiß jemand Rat?
>
> Randy

Hallo Randy,

alles nach dem du gefragt hast ist möglich.

1. Die vertikale Achse kann man auf linear stellen.

2. S-parameter gibt es mit .AC plus .NET Befehl.

Im Installationsordner "Examples\Educational" gibt es ein Beispiel 
S-param.
Halt dich an das unterste Beispiel. Vergiss alle anderen Beispiele.

3. Den Ausgangswiderstand bekommst du, wenn du in Reihe zu deinem 50 Ohm 
Widerstand am Ausgang eine V-Quelle einfügst. Die stimuliert dann den 
Ausgang. Den Wert der AC-Quelle am Eingang setzt du dabei natürlich auf 
0.

Helmut

Autor: Michael (Gast)
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Dafür gibts doch was nettes in Spice
.tf v(node1, node2) V1

V1: eingangsquelle
v(node1, node2): ausgang

Einfach mal die Spice-Hilfe zu rate ziehen: 
http://www.macspice.com/ug/sec4.html#4.3.8

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Michael schrieb:
> Dafür gibts doch was nettes in Spice
>
>
> .tf v(node1, node2) V1
> 
>
> V1: eingangsquelle
> v(node1, node2): ausgang
>
> Einfach mal die Spice-Hilfe zu rate ziehen:
> http://www.macspice.com/ug/sec4.html#4.3.8

.TF ist nur für Gleichstrom bzw. Gleichspannung.

Autor: Michael (Gast)
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>.TF ist nur für Gleichstrom bzw. Gleichspannung.

Das ist nicht ganz richtig. .tf ist die Kleinsignalanalyse und die 
interessiert hier bei dem oben genannten Modell ja wohl, also das 
Kleinsignalverhalten.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Michael schrieb:
>>.TF ist nur für Gleichstrom bzw. Gleichspannung.
>
> Das ist nicht ganz richtig. .tf ist die Kleinsignalanalyse und die
> interessiert hier bei dem oben genannten Modell ja wohl, also das
> Kleinsignalverhalten.

.tf ist aber nur das Kleinsignalverhalten bei f=0.
Wenn jemand einen HF-Verstärker baut, dann interessiert aber das 
Verhalten für f>0Hz.

Autor: Michael (Gast)
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Kleinsignalverhalten mit f=0 ist ja jetzt schon ein Widerspruch in sich, 
oder? However, ich denke immer noch, dass grade bei der obigen Schaltung 
.tf genau das Richtige ist. Klar, dass man da ein HF Signal hat aber das 
Signal soll ja nicht den Arbeitspunkt verschieben.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Michael schrieb:
> Kleinsignalverhalten mit f=0 ist ja jetzt schon ein Widerspruch in sich,
> oder? However, ich denke immer noch, dass grade bei der obigen Schaltung
> .tf genau das Richtige ist. Klar, dass man da ein HF Signal hat aber das
> Signal soll ja nicht den Arbeitspunkt verschieben.

Der Transistor enthält Kapazitäten z. B. Cce die einen 
frequenzabhängigen Parallelwiderstand darstellen und auch die 
frequenzabhängige Stromvertsärkung beinflußt den Ausganswiderstand wgen 
der verstärkungsabhängigen Rückwirkung über die Ccb Kapazität.

Autor: Michael (Gast)
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Und für Stromverstärkung und Co gibts ja die .ac Analyse ;)

Autor: Randy (Gast)
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Ich hab die Anzeige jetzt zumindest auf reelle Ohm und Phase 
hinbekommen. Ein Smith Diagramm hab ich nicht hingekriegt, oder direkt 
die Anzeige als Rückflussdämpfung in dB, aber das ist nicht so wichtig.

Vielen Dank

> Im Installationsordner "Examples\Educational" gibt es ein Beispiel
> S-param.

Was kann aus der Schaltung lernen? Ich hab sie geladen, es ist nur die 
Schaltung, keine weitere Erläuterung. Nach dem Simulieren erhält man ein 
leeres Plot-Fenster. In der Liste mit auswählbahren Traces findet sich 
manch interessant aussehendes, z.B. H22(v4), aber keine Erläuterung ob 
das tatächlich die Rückflussdämpfung ist oder wie man das erzeugt.

Randy

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Entscheidend ist die .NET Anwesiung. Erst die bewirkt, dass du hinterher 
S, Z, H, Y Parameter deines Vierpols anzeigen kannst.

Wenn du unbedingt ein Smith-Diagramm brauchst, dann musst du die 
S-Parameter exportieren und dann mit einem Grafik-Programm das 
Smith-Chart erzeugen.
File -> Export

Hättest du die .asc Datei anghängt, dann könnte ich dir die .NET 
Anweisung einfügen.

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