Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Parallelschwingkreis in LTSpice liefert falsche Werte (Genauigkeit)


von A. R. (redegle)


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Hallo,

ich habe in LTSpice einen Parallschwingkreis simulieren. Also eigendlich 
eine sehr triviale Schaltung. Siehe Bild_1.jpg.

Rein mathematisch müsste bei einer sinusförmigen Anregung mit der 
Resonanzfrequenz der Spannungsabfall an R1 0V betragen, da die Impedanz 
der Parallelschwingung unendlich groß wird.

Wie im Schaltplan zu erkennen ist, rege ich die Schaltung mit einer 
Frequenz von 159154.9431Hz und einer Spannung von 1V an.

Wenn ich keinen "Maximum Timestep" einstelle beträgt der Spannungsabfall 
am Schwingkreis 62mV anstatt 1000mV.

Erst wenn ich den "Maximum Timestep" auf 1ns einstelle steigt die 
Spannung am Schwingkreis langsam auf 965mV an.

Ist das Normal, dass der Fehler von LTSpice so groß ist?

Die Einstellungen der Genauigkeit stehen alle auf den Standardwerten. 
Der Serienwiderstand der Spule, welcher standardmäßig 1mohm beträgt 
wurde auf 0 gesetzt.

von A. R. (redegle)


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Bild_2.jpg zeigt die gemessene Spannung ohne Timestep.
Bild_3.jpg zeigt die gemessene Spannung mit Timestep.

von Helmut S. (helmuts)


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Also mit 10ns Schrittweite ist man auch schon fast bei 1V.
Mit 5ns komme ich auf 0,9989V.

Dein Schingkreis hat eine sehr hohe Güte.
Wenn man Rser der Spule auf 0Ohm setzt, dann ist

Q = R1/sqrt(L/C)= 1000

Mit dem Default-Serienwiderstand von 1mOhm ist Qges nur noch 500 und die 
Amplitude ist dann nur noch 500mV.

Deine gewählte Kombination aus L und ist sehr ungünstig für die 
Realisierung eines Schwinkkreises hoher Güte. Du solletst Z=sqrt(L/C) >> 
1Ohm wählen.

von A. R. (redegle)


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Natürlich sind die Bauteilwerte für einen realen Schwingkreis nicht 
ideal gewählt.

Mich hat es jedoch erheblich gewundert, dass der Fehler in der 
Simulation so erheblich groß ist.

von Helmut S. (helmuts)


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0,9989V
Also so weit ist das nicht mehr von 1V entfernt.

Die automatische Schrittkontrolle in LTspice ist optimiert für geringere 
Güten um kurze Simulationszeiten zu bekommen. Wie wäre es mit der 
Faustregel

Schrittweite = Resonanzfrequenz/Q

von A. R. (redegle)


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Danke für die Info.

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