AC-Analysis in LTSpice

[Benjamin K. (halunke86)]

Hallo,

bei der Simulation einer Eingangsschaltung eines A/D-Wandlers, welche 
aus einem Spannungsfolger und einem Sallen-Key-Tiefpass besteht, ist mir 
etwas seltsames aufgefallen:
Die Verstärkung am Ausgang proportional ist zur Eingangsspannung, d.h. 
wenn ich den Pegel meiner Signalquelle um den Faktor 10 anhebe, habe ich 
am Ausgang eine Spannungsverstärkung von 20dB.
Ich verwende jedoch den Simulationsmodus "AC-Analysis", welcher laut 
LTSpice Manual alle Bauelemente im Arbeitspunkt linearisiert.
Dies stellt in meinen Augen jedoch einen Widerspruch zu der oben 
genannten Aussage dar, da bei einer Linearisierung die Verstärkung 
unabhängig von der Eingangsspannung sein sollte.

Habe ich etwas nicht berücksichtigt oder kann mir jemand eine Erklärung 
für dieses Phänomen liefern?

Danke schonmal im Voraus

Mit freundlichen Grüßen

Benny

[ArnoR (Gast)]

Das ist doch alles vollkommen richtig so. Bei der AC-Analyse wird nur 
die Steilheit der Schaltung im Arbeitspunkt bestimmt und damit dann 
gerechnet. Es wird eine unendliche lineare Aussteuerbarkeit angenommen. 
Natürlich ist dann die Ausgangsspannung proportional zur 
Eingangsspannung.

[Benjamin K. (halunke86)]

ArnoR schrieb:
> Das ist doch alles vollkommen richtig so. Bei der AC-Analyse wird nur
> die Steilheit der Schaltung im Arbeitspunkt bestimmt und damit dann
> gerechnet. Es wird eine unendliche lineare Aussteuerbarkeit angenommen.
> Natürlich ist dann die Ausgangsspannung proportional zur
> Eingangsspannung.

Dass die Ausgangsspannung proportional zur Eingangsspannung ist sehe ich 
auch ein, jedoch sollte die Verstärkung Ua/Ue somit konstant bleiben...

Gruß Benny

[ArnoR (Gast)]

> Dass die Ausgangsspannung proportional zur Eingangsspannung ist sehe ich
> auch ein, jedoch sollte die Verstärkung Ua/Ue somit konstant bleiben...

Nur wenn die Verstärkung konstant ist, ist Ua proportional zu Ue. Du 
hast da einen ganz massiven Denkfehler. Du erwartest konstante Ua bei 
beliebiger Ue. Das ist etwas ganz anderes.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Ich glaube, du verwechselst etwas. Das Bode-Diagramm aus LTspice zeigt
nicht die Verstärkung, sondern die Amplitude an. Vergrößerst du die
Eingangsamplitude, steigt natürlich auch die Ausgangsamplitude um den
entsprechenden Faktor. Willst du die Verstärkung direkt anzeigen, musst
du die Amplitude des Eingangssignals auf 1V setzen, da dann Verstärkung
und Eingangsamplitude/V gleich sind.

[Benjamin K. (halunke86)]

ArnoR schrieb:
>> Dass die Ausgangsspannung proportional zur Eingangsspannung ist sehe ich
>> auch ein, jedoch sollte die Verstärkung Ua/Ue somit konstant bleiben...
>
> Nur wenn die Verstärkung konstant ist, ist Ua proportional zu Ue. Du
> hast da einen ganz massiven Denkfehler. Du erwartest konstante Ua bei
> beliebiger Ue. Das ist etwas ganz anderes.

Der Arbeitspunkt stellt aber doch einen DC-Arbeitspunkt dar, welcher bei 
DC-freien Signalen (sorry, hab ich vergessen zu erwähnen) sich nicht 
ändern sollte. Somit sollte die Verstärkung unabhängig sein von der 
Amplitude meines Eingangssignals.

Gruß Benny

[Benjamin K. (halunke86)]

Yalu X. schrieb:
> Ich glaube, du verwechselst etwas. Das Bode-Diagramm aus LTspice zeigt
> nicht die Verstärkung, sondern die Amplitude an. Vergrößerst du die
> Eingangsamplitude, steigt natürlich auch die Ausgangsamplitude um den
> entsprechenden Faktor. Willst du die Verstärkung direkt anzeigen, musst
> du die Amplitude des Eingangssignals auf 1V setzen.

Seit wann wird eine Amplitude in dB angegeben? Oder ist der Bezugspegel 
immer 1V (somit wäre meine Frage beantwortet) ?
Werd nochmal in der Manual nachlesen, thx

Gruß Benny

[ArnoR (Gast)]

> Somit sollte die Verstärkung unabhängig sein von der
> Amplitude meines Eingangssignals.

Ist sie doch auch. Du verwechslet die Begriffe Verstärkung und 
Amplitude. Die Verstärkung ist konstant und daher sind alle Amplituden 
proportional zueinander.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Benjamin K. schrieb:
> Seit wann wird eine Amplitude in dB angegeben? Oder ist der Bezugspegel
> immer 1V (somit wäre meine Frage beantwortet) ?

Genau dieses. Streng genommen sollte die y-Achse mit dB(V) beschriftet
werden.

[Benjamin K. (halunke86)]

Yalu X. schrieb:
> Benjamin K. schrieb:
>> Seit wann wird eine Amplitude in dB angegeben? Oder ist der Bezugspegel
>> immer 1V (somit wäre meine Frage beantwortet) ?
>
> Genau dieses. Streng genommen sollte die y-Achse mit dB(V) beschriftet
> werden.

Alles klar, vielen Dank.

Gruß Benny