Laplace-Darstellung in SPICE

[Abdul K. (ehydra)]

Kann mir jemand erklären, wieso die Gleichung:
R=33 Laplace 1+s/1k
dem entspricht (herausgefunden durch probieren):
R=33 parallel C=30u

Naja, so halbwegs. Deckungsgleich wird es nicht genau.

Mit Google fand ich nix gescheites.

Und was ist nun der Vorteil der Laplace-Darstellung bzw. was ist für 
SPICE effektiver zu rechnen bzw. was macht der Simulator aus der 
Laplace-Gleichung intern?

Danke!

[Helmut S. (helmuts)]

Hallo Abdul K.,

du hast R=33/(1+s/1k) definiert.
Das ist effektiv ein 33Ohm Widerstand parallel mit C=1/(1k*33)=30,3uF

.AC
Bauteile mit Laplace werden in der .AC Analyse perfekt simuliert.

.TRAN
LTspice transformiert dazu die Laplacefunktion in den Zeitbereich und 
genau darin liegt das Problem. LTspice muss dazu den Frequenzbereich und 
die Auflösung schätzen. Erstens ist die Simulation um Faktor 10 bis 100 
langsamer und zweitens weiß man nie so richtig ob das Ergebnis stimmt. 
Man sollte Laplace immer meiden, wenn man im Zeitbereich simuliert 
(.TRAN).
Ich habe mal eine Library für Regelungstechnik-Blöcke entwickelt. Darin 
habe ich bewusst keine einzige Laplace-Funktion verwendet. "Laplace 
frei" ist da quasi ein Qualitätsmerkmal.

Gruß
Helmut

[Abdul K. (ehydra)]

Danke Helmut!

Diese Laplace-Definition war die Antwort von analogspiceman auf meine 
Frage, wie man einen frequenzabhängigen Widerstand realisieren kann.

Schaut man sich den Phasengang an, so wird klar das dies aber nicht 
richtig ist. Es wird im Endeffekt ein Kondensator eingebaut, ich wollte 
aber einen rein reellen Widerstand.

Gibts dafür auch ne Lösung ohne Tabellenangaben?

[Helmut S. (helmuts)]

Hallo Abdul,
versuch mal abs(s) an Stelle von s.

[Abdul K. (ehydra)]

Mit abs(s) bekommt man die richtige Phasenlage. Und mit abs(s) fand ich 
dann diese Seite, wo einer versucht damit ein L von sqrt(f) abhängig zu 
machen.

http://iiitdelectronics.blogspot.de/2013/04/how-to-simulate-frequency-dependent.html

Hast du ne Ahnung, wie ich so R ausdrücken könnte z.B. für Skineffekt? 
Ich kriege bei meinen Versuchen nur Blödsinn raus. Verstehe auch nicht, 
wieso er pi auf einmal nicht kennt und auch keine Konstanten per .param 
definierbar sind für die Laplace-Funktion.

[Helmut S. (helmuts)]

Hier ein Beispiel. Das musst du nur noch Konstanten anpassen.

[Abdul K. (ehydra)]

Warum geht das nicht mit einer E-source? Ich habe ne Stromquelle benutzt 
und an diese ne E-source rangehangen. Funzt aber nicht.

[Helmut S. (helmuts)]

Dann lade mal die Datei mit der E-source hoch oder schick sie mir.

[Abdul K. (ehydra)]

Ich wollte einen frequenzabhängigen Widerstand, aber du hattest einen 
Spannungsteiler gebaut. Das im Anhang funzt aber leider nicht und eine 
R-Version von G oder E fand ich nicht in der lib. Hm, vermutlich habe 
ich Tomaten auf den Augen.

[Helmut S. (helmuts)]

> Dann lass doch R1 weg. Meine Schaltung braucht den R1 nicht.

[Abdul K. (ehydra)]

OK, dann lichtet sich der Nebel langsam. Wäre dann diese Schaltung 
richtig?

[Abdul K. (ehydra)]

Kann man eigentlich die X-Achse als sqrt(f) plotten lassen?

Und mir ist aufgefallen, daß Kommentare in einem gröberen Raster als 
Attribute von Bauelementen platziert werden müssen.

[Helmut S. (helmuts)]

Abdul K. schrieb:
> OK, dann lichtet sich der Nebel langsam. Wäre dann diese Schaltung
> richtig?

Da ist doch nur eine Plotdatei drin. Mit der kann man nichts tun ohne 
die Schaltung.

[Helmut S. (helmuts)]

Abdul K. schrieb:
> Kann man eigentlich die X-Achse als sqrt(f) plotten lassen?
>

Nein. Im .AC Mode kann man die x-Achse nicht ändern.
Da hilft nur File->Export um die Daten dann mit einem externen 
Plotprogramm darzustellen.

[Abdul K. (ehydra)]

Sorry, hatte die falsche Datei erwischt.

[Helmut S. (helmuts)]

Eigentlich müsste man über die frequenzabhängige Eindringtiefe den 
Widerstand berechnen aber als Näherung könnte die benutzte Formel 
passen.

[Abdul K. (ehydra)]

Hm. Ich habe mal V(out)/1A*sqrt(freq) geplottet. Da rafft LTspice das 
Frequenz-Argument und damit läßt es sich also kontrollieren.

Das ist zwar ne gute Gerade, aber sie ist nicht exakt. Ich befürchte 
meine Formel ist so nicht richtig. Mag sein, daß das in der Praxis keine 
Rolle spielt. Der Unterschied ist wirklich nicht sonderlich groß. 
Eventuell ist eine exakte Formel auch wesentlich voluminöser. Keine 
Ahnung, wie man auf die kommen sollte. Die Funktion habe ich mir aus dem 
Hut gezaubert.