Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik ltspice Simulationsproblem die Hundertste


von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Hallo!

Habe das Netzteil für eine symmetrische Ausgangsspannung nach
http://www.transkommunikation.ch/dateien/schaltungen/diverse_schaltungen/power_supplys_circuits/Symmetrische%20Spannung%20mit%20einfachem%20Netzteil.pdf
in ltSpice nachgebaut.

Nun habe ich das Problem, dass ich das Teil nicht simulieren kann.
Die Buttons "Visible traces" "Set aut probe" sind grau und deaktiviert.
Eine Simulation kann ich starten, die läuft auch in der Statusleiste, 
allerdings ewig und kommt zu keinem Ende.

Was mache ich falsch?
Ein Ausgabe-Fenster für die Grafen wird nicht angezeigt.

btw.: wie zwingt man einen Core i7 in die Knie?
Simulation laufen lassen, Prozess auf einen Kern legen (ltSpice läuft 
singlethreaded, Prozesszugehörigkeit im taskmanager auf einen Kern 
legen) und Prozesspriorität auf Echtzeit stellen
Wenn die ltSpice-Simulation nicht iwann stoppt hilft nur noch der 
Reset-Knopf!
obwohl Echtzeit-Priorität auf einem einzelnen Kern sonst nie das gesamte 
System lahmlegt aber hier geht echt nix mehr (Win8.1 Pro 64 auf core i7 
4790)
der Mauszeiger ruckelt noch über den Screen aber ansonsten ist Ebbe

: Verschoben durch Moderator
von voltwide (Gast)


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Diese Schaltung steckt so voller offensichtlicher Fehler, dass die 
Simulation nicht lohnt.
konkret
1) der gewählte OPV war selbst im Jahr 2001 schon ein Fossil
2) der npn-Transistor macht zusätzliche Spannungsverstärkung innerhalb 
der Regelschleife und
3) die Ausgänge werden kapazitiv belastet.

Beides stellt die Stabilität der Regelschleife in Frage und würde 
zumindest eine Kompensation erfordern - nichts dergleichen zu sehen.

4) die Ankopplung der Basis des npn-Transistors über 150k an den 
OPV-Ausgang ist auch einfach nur Panne.

Es findet sich sicherlich noch mehr. Alles in Allem mal wieder so ein 
typischer "Elektor"

von J. T. (chaoskind)


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voltwide schrieb:
> Diese Schaltung steckt so voller offensichtlicher Fehler, dass die
> Simulation nicht lohnt.

Besonders schön ist, das sich die ganze Schaltung so wie sie dasteht 
vereinfachen lässt zu:

in----------out>


Ausgang und Rückkopplungspfad auf Masse... auch tendenziel eher 
ungünstig.

von voltwide (Gast)


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Ich habe übrigens keinerlei Probleme bei der Simulation in LTSpice.
Sobald man die Last etwas unsymmetrisch macht, beginnt durch einen der 
Darlingtons Strom zu fließen und das Ganze schwingt - wie schon 
vermutet.

von TomA (Gast)


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Hallo Mike,

im Bild ist der Transistor U1 falsch herum eingesetzt. Sein Emitter 
sollte auf der virtuellen Masse liegen und nicht auf der Minusspannunhg?

Gruß. Tom

von Thosch (Gast)


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Mike B. schrieb:
> btw.: wie zwingt man einen Core i7 in die Knie?
> Simulation laufen lassen, Prozess auf einen Kern legen (ltSpice läuft
> singlethreaded, Prozesszugehörigkeit im taskmanager auf einen Kern
> legen) und Prozesspriorität auf Echtzeit stellen
> Wenn die ltSpice-Simulation nicht iwann stoppt hilft nur noch der
> Reset-Knopf!

LTspice hat ein äußerst leistungsfähiges Multithreading.
(siehe angehängten Sceenshot)
Warum sollte man also derartigen Unfug treiben und das deaktivieren?

Anwendungen unter Windows auf Priorität "Echtzeit" zu stellen ist ebenso
Unfug, es bringt keine meßbare Mehrleistung, verhindert aber wirksam, 
daß man so ein Programm noch beenden kann, wenn es mal nicht mehr 
antwortet...

Wenn eine Simulation unter LTspice endlos Rechenzeit benötigt, sitzt der 
Fehler in praktisch 100% der Fälle ca. 50 cm vor dem Monitor...
Anstatt dann an der Task-Priorität zu schrauben, sollte man sich seine 
Schaltung nochmal ansehen und den (die) Fehler suchen und beheben.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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J. T. schrieb:
> voltwide schrieb:
>> Diese Schaltung steckt so voller offensichtlicher Fehler, dass die
>> Simulation nicht lohnt.
>
> Besonders schön ist, das sich die ganze Schaltung so wie sie dasteht
> vereinfachen lässt zu:
>
> in----------out>
so ist diese Schaltung auch tatsächlich gedacht, es geht ja um die 
Erzeugung einer stabilen symmetrischen Gleichspannung aus einer normalen 
Gleichspannung

von voltwide (Gast)


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Ja, sie ist ja auch im Prinzip richtig - dabei aber voller Fehler.

von voltwide (Gast)


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korrekt, das hatte ich glatt übersehen. LTSpice kann nun wirklich nichts 
dafür, wenn man es mit solchem Schrott füttert.

von voltwide (Gast)


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Das bezog sich auf den verdrehten pnp-Darlington U1

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Thosch schrieb:
> Mike B. schrieb:
>> btw.: wie zwingt man einen Core i7 in die Knie?
>> Simulation laufen lassen, Prozess auf einen Kern legen (ltSpice läuft
>> singlethreaded, Prozesszugehörigkeit im taskmanager auf einen Kern
>> legen) und Prozesspriorität auf Echtzeit stellen
>> Wenn die ltSpice-Simulation nicht iwann stoppt hilft nur noch der
>> Reset-Knopf!
>
> LTspice hat ein äußerst leistungsfähiges Multithreading.
> (siehe angehängten Sceenshot)
> Warum sollte man also derartigen Unfug treiben und das deaktivieren?
weil ich sehe, dass die Simulation auf meinem 8Kerner 
(4cores+Hypetrthreading) 12% Last bringt, also höchstwahrscheinlich mit 
einem thread Vollast läuft
und damit genau in diese Simulation keine anderen Anwendungen reinfunken 
bzw. umgekehrt Windows gar nicht erst versucht, diese eine Last ständig 
auf die Kerne zu verteilen wie man das häufig beobachten kann, zwinge 
ich ltspice explizit auf einen Kern

> Anwendungen unter Windows auf Priorität "Echtzeit" zu stellen ist ebenso
> Unfug, es bringt keine meßbare Mehrleistung, verhindert aber wirksam,
> daß man so ein Programm noch beenden kann, wenn es mal nicht mehr
> antwortet...
im Normalfall hat Windows das locker im Griff und blockiert bein einem 
Kern/Echtzeit nicht gleich das ganze System

> Anstatt dann an der Task-Priorität zu schrauben, ...
das war auch mehr so aus Gewohnheit denn aus Performancegründen, ich 
hatte nicht wirklich Aussicht auf Besserung erhofft

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Thosch schrieb:
> LTspice hat ein äußerst leistungsfähiges Multithreading.
> (siehe angehängten Sceenshot)
bei mir sind die Einstellungen nicht verfügbar (grau)

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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voltwide schrieb:
> Diese Schaltung steckt so voller offensichtlicher Fehler, dass die
> Simulation nicht lohnt.
> konkret
> 1) der gewählte OPV war selbst im Jahr 2001 schon ein Fossil
> 2) der npn-Transistor macht zusätzliche Spannungsverstärkung innerhalb
> der Regelschleife und
> 3) die Ausgänge werden kapazitiv belastet.
>
> Beides stellt die Stabilität der Regelschleife in Frage und würde
> zumindest eine Kompensation erfordern - nichts dergleichen zu sehen.
>
> 4) die Ankopplung der Basis des npn-Transistors über 150k an den
> OPV-Ausgang ist auch einfach nur Panne.
>
> Es findet sich sicherlich noch mehr. Alles in Allem mal wieder so ein
> typischer "Elektor"

na diese Kritik reiche ich dann einfach direkt an Elektor weiter

Als Anfänger dachte ich halt, mit einer Schaltung aus einer bekannten 
Zeitschrift für Elektronik wenig falsch machen zu können, woher soll ich 
ahnen, dass die Schrott veröffentlichen?

Was sollte ich bzgl. der Punkte 2) und 4) ändern?

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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voltwide schrieb:
> korrekt, das hatte ich glatt übersehen. LTSpice kann nun wirklich
> nichts
> dafür, wenn man es mit solchem Schrott füttert.

Man könnte meinen, es hibt höflichere Arten jemanden auf einen Fehler 
hinzuweisen.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Mike B. schrieb:
> Thosch schrieb:
>> LTspice hat ein äußerst leistungsfähiges Multithreading.
>> (siehe angehängten Sceenshot)
> bei mir sind die Einstellungen nicht verfügbar (grau)

Korrektur: die Simulation lief noch (seit vier Stunden, lol)
die gezeigten Einträge sind bei mir gleich

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Schaltung geändert, T2 gedreht

Was bedeuten die Error-log-Ausgaben:
1
Pseudo Transient failed in finding the operating point.
2
Trouble finding operating point....skipping operating point for Transient analysis.
3
Changing Tseed to 1e-007
4
Changing Tseed to 1e-009
5
Changing Tseed to 1e-006
6
Changing Tseed to 1e-010
7
Changing Tseed to 1e-005
8
Changing Tseed to 1e-011
9
Changing Tseed to 0.0001
10
Changing Tseed to 1e-012
11
Changing Tseed to 0.001
12
Changing Tseed to 1e-013
13
Changing Tseed to 0.01
14
Changing Tseed to 1e-014
15
Fatal Error: Analysis:  Time step too small; initial timepoint: trouble with u2:md2-instance d:u2:d2

von Klaus R. (klara)


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Mike B. schrieb:
> Schaltung geändert, T2 gedreht
>
Es wäre hilfreich wenn Du mal das ASC-File hier zu Verfügung stellst. 
Die Schaltung sollte jetzt eigentlich funktionieren.

mfg klaus

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Natürlich, bitte sehr!

von ArnoR (Gast)


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voltwide schrieb:
> Diese Schaltung steckt so voller offensichtlicher Fehler, dass die
> Simulation nicht lohnt.
> konkret
> 1) der gewählte OPV war selbst im Jahr 2001 schon ein Fossil

Wieso ist das ein offensichtlicher Fehler? Solche OPVs funktionierten 
Jahrzehnte lang und auch heute noch.

> 2) der npn-Transistor macht zusätzliche Spannungsverstärkung innerhalb
> der Regelschleife

Welche Verstärkung?

Der Basiswiderstand 150k macht mit dem Eingangswiderstand des 
Transistors eine Teilung von ~(B*Ut/Ic)/150k~1/175. Dazu kommt noch die 
Dämpfung durch den Darlington-Emitterfolger. Die Verstärkung wird durch 
diese Teilung wieder aufgefressen. Die "zusätzliche Verstärkung" in der 
Rückkoppelschleife ist ~1.

> 4) die Ankopplung der Basis des npn-Transistors über 150k an den
> OPV-Ausgang ist auch einfach nur Panne.

Sie hat schon ihren Grund, s.o..

von Klaus R. (klara)


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Mike B. schrieb:
> Natürlich, bitte sehr!

TIP127, CA3140 und NpnDarlington fehlen.
mfg klaus

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Klaus R. schrieb:
> Mike B. schrieb:
>> Natürlich, bitte sehr!
>
> TIP127, CA3140 und NpnDarlington fehlen.
> mfg klaus

???
Wo fehlen die?
Wo muss ich die eintragen? Sind doch im Schaltplan enthalten?
Oder die Modelle? Die hab ich in der Sammlung drin und daraus eingefügt.

nur beim Tip127 seh ich gerade sagt er mir bei Rechtsklick:
"TIP127 Bipolar PNP Darlington, this component can not be edited"

: Bearbeitet durch User
von Klaus R. (klara)


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Haalo,
TIP127, CA3140 und NpnDarlington gehören nicht zur Standardausstattung 
von LTspice. Die Modelle und Symbole solltest Du dann mitliefern.
mfg klaus

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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http://ltwiki.org/?title=Components_Library_and_Circuits

in der "LargeCollection" müssten die drin sein
Link "The whole library replacement with additions plus tons of examples 
as one zip file - about 33 MEG."

: Bearbeitet durch User
von voltwide (Gast)


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Mike B. schrieb:
> Schaltung geändert, T2 gedreht
>


Und wieso wird das Ganze mit einer Sinus-Spannungsquelle gespeist?

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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voltwide schrieb:
> Mike B. schrieb:
>> Schaltung geändert, T2 gedreht
>>
>
> Und wieso wird das Ganze mit einer Sinus-Spannungsquelle gespeist?

das ist nur ein Versuch überhaupt einen Graph zu bekommen, da kann auch 
iwas anderes stehen, ich bekomm einfach keine Analyse zum Laufen

von voltwide (Gast)


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Versuchs mal damit:

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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voltwide schrieb:
> Versuchs mal damit:

der CA-Ausgang kann doch niemals den Basisstrom für zwei NPN-Darlingtons 
liefern...
und was soll das im Endeffekt für eine Ausgangsspannung sein? das EEG 
von einer Seegurke? wo kommen den diese Schwingungen her?

von Helmut S. (helmuts)


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Hallo Mike,

So wie in meinem Schaltplan könntest du das machen. Das geht natürlich 
nicht ab 2V aber das braucht auch niemand.

Gruß
Helmut

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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voltwide schrieb:
> Versuchs mal damit:

die angehängte .asc entspricht nicht dem Bild, oder?

von Helmut S. (helmuts)


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Natürlich nicht denn der extra invertierende Transistor ist die größte 
Schwäche der Originalschaltung bezüglich Stabilität. Hau weg den 
Transistor!

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Helmut S. schrieb:
> Hallo Mike,
>
> So wie in meinem Schaltplan könntest du das machen. Das geht natürlich
> nicht ab 2V aber das braucht auch niemand.
>
> Gruß
> Helmut

nicht mal mit dieser Schaltung bekomme ich eine grafische Anzeige, was 
mache ich falsch?

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Helmut S. schrieb:
> Natürlich nicht denn der extra invertierende Transistor ist die
> größte
> Schwäche der Originalschaltung bezüglich Stabilität. Hau weg den
> Transistor!

ich habe diese Schaltung hier zusammengelötet vor mir auf einer Platine, 
die bringt stabil ihre ziemlich symmetrische Ausgangsspannung
hab zwei große LEDs dran +/GND bzw. Gnd/- die jeweils knapp 40mA bei 
3,2V ziehen, die beiden TIP werden mit kleinen Kühlkörpern mit der Zeit 
handwarm

von Helmut S. (helmuts)


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Das war jetzt nur mal ".OP"-Analyse. Da erscheinen nur die 
Arbeitspunkte. Beachte die "4.5V" und "-4.5V" (blauer Text).
Ich mach dir mal ein Beispiel mit transienter Last und .TRAN-Analyse. 
Gib mir 5 Minuten.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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voltwide schrieb:
> Versuchs mal damit:

ich meine dass die symNT3.asc nicht dem in diesem Post beigefügten 
Schaltplan entspricht

von voltwide (Gast)


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Das sollte sie aber, ich schau noch mal nach.

Die Schaltung rechts im Bild ist ein Rechteckpulser, der die Stabilität 
des Ganzen testet.

Opv bringen typischerweise 10mA oder mehr Ausgangsstrom.
Darlingtons verstärken so um 1000-fach. Reicht Dir das nicht?

von Helmut S. (helmuts)


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Hallo Mike,

Geschafft.
Jetzt kannst du mal an C1, C2, C3 und der asymmetrischen Lastquelle I1 
"spielen".

Gruß
Helmut

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Helmut S. schrieb:
> Hallo Mike,
>
> Geschafft.
> Jetzt kannst du mal an C1, C2, C3 und der asymmetrischen Lastquelle I1
> "spielen".
>
> Gruß
> Helmut

darf ich fragen, was C1 für einen Zweck hat?

Die 0,07V Einbrüche bei den für Logikverhältnisse hohen 
Impulsbelastungen sind ausreichend/hinnehmbar, oder?

von Helmut S. (helmuts)


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Kleine Einbrüche wird es immer geben. Auch die Quelle (9V) hat in der 
Realität noch einen Innenwiderstand. Außerdem hast du ja eventuell gar 
keine Lastsprünge mit 1us Anstiegszeit.
Mit C1 wird die Stabilität der Regelschaltung verbessert. Mit C1=100f 
(0.1p) schwingt die Schaltung.

Es gibt übrigens von TI einen Extra-Baustein für diese Anwendung. Da ist 
alles drin.
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tle2426.pdf

: Bearbeitet durch User
von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Helmut S. schrieb:

>
> Es gibt übrigens von TI einen Extra-Baustein für diese Anwendung. Da ist
> alles drin.
> http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tle2426.pdf

gut zu wissen, jetzt wo ich die Schaltung zusammengebraten habe...

Aber vielen vielen Dank soweit!

von Mitlesa (Gast)


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Helmut S. schrieb:
> So wie in meinem Schaltplan könntest du das machen.

Schön dass es auch Leute gibt deren Schaltplan nicht
wie Kraut uznd Rüben aussieht.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Ich brauche am Ausgang + und - (also die Lasten RL1 und RL2) 
rechteckähnliche Lasten.
Quasi als Simulation angeschlossener Gates, die ihre Eingaben als 
Rechtecksignal von anderen Gates oder von Tastern bekommen.

Geht das nur über die von Helmuth verwendeten Strom-Pulser, oder gibt es 
auch für Widerstände pulsierende "Veränderbarkeiten"?

: Bearbeitet durch User
von voltwide (Gast)


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Du kannst z.B. einen Widerstand über einen spannungsgesteuerten Schalter 
hinzuschalten. Oder Du nimmst eine pulsende Spannungsquelle, die über 
einen Widerstand an der Spannungsquelle liegt. Oder Du nimmst als 
dummy-Last eine spannungsgesteuerte Stromquelle. Oder Du betreibst einen 
gate-Treiber, der eine definierte Kapazität treibt. Es gibt da 
unüberschaubar viele Möglichkeiten.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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oh man, das sagt mir als Anfänger ziemlich wenig
War das was Helmut oben gemacht hat denn eine Last wenn er eine 
pulsierende Stromquelle ranhängt?

von Helmut S. (helmuts)


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> War das was Helmut oben gemacht hat denn eine Last wenn er eine
pulsierende Stromquelle ranhängt?

Das war eine pulsierende(rechteckförmige) Last mit 0A/0,1A und 500Hz 
Wiederholrate. Das Tastverhältnis war 50%.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Helmut S. schrieb:
>> War das was Helmut oben gemacht hat denn eine Last wenn er eine
> pulsierende Stromquelle ranhängt?
>
> Das war eine pulsierende(rechteckförmige) Last mit 0A/0,1A und 500Hz
> Wiederholrate. Das Tastverhältnis war 50%.

o.k., Danke sehr!

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