Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik TINA-TI (Spice) Simulation symmetrische +-2.5V supply - Capacitor ESR Zauberei


von Alex V. (bastel_alex) Benutzerseite


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Hallo,

ich habe eine Schaltung für ein symmetrisches +-2.5V supply von einer 
Li+ batterie  heute einmal mit Texas Instruments TINA Spice 
durchsimuliert und bin auf eine Ungereimtheit gestoßen, die ich nicht 
verstehe:

Aufbau:
3.7V Zelle, davon
a) mit TPSA4901 reguliert auf 2.5V
b) mit Inverting Charge Pump (250kHz) TPS60403 und anschließend 
TPS7A3001 reguliert auf -2.5V

Für den TPS7A4901 und TPS7A3001 habe ich jeweils Makros für Spice 
gefunden.
Den TPS60403 habe ich aus (idealen 1ns rise time) spannungsgesteuerten 
switches und Kapazitäten nachgebaut.

Beschaltung (vorallem mit Cs) ist wie in den Datenblätter empfohlen.

Dort wird nun aber immer wieder darauf hingewiesen, dass für die 
Kapazitäten X5R/X7R Kondensatoren mit LOW ESR (<200mOhm) genommen werden 
soll, damit das ergebnis so low noise ist wie versprochen.

Meine Simulation beinhaltet deshalb (weil man bei den Cs nur einen 
Parallelwiderstand aber keine ESR angeben kann) vor den Kondesatoren 
immer noch einen Serienwiderstand mit 200mOhm für eine Worst case 
abschätzung.

Files sind im Anhang. Nun das Merkwürdige:

Alles läuft (in einer Transientenanalyse) wie geplant, solange ich dem 
großen eingangskondensator C13 (10µF) der inv. charge pump eine ideale 
ESR (R6) = 0 Ohm erlaube.
Stelle ich diesen Wert auf 100mOhm, fällt in der Simulation sofort nach 
Einschalten der positive LDO zweig (+2.5V) auf Null!

Kann mir das jemand erklären?!

________________________________________________
P.S:

Innenwiderstand der Quelle (Li+ Zelle): 300mOhm
DC-Widerstand der 3,3µF Induktivitäten: 340mOhm
ESR Widerstände: 200mOhm

Alle anderen Bauteile sind "ideal".

Von der batterie zieht eine Last R5 mit 1kHz rechteck 100mA. Ich möchte 
nämlich wissen, wie sehr sich das auf die präzisionsgeregelten 
Spannungen auswirkt.

: Verschoben durch Admin
von Helmut S. (helmuts)


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Ich bin zwar nicht vom "TINA-Club" aber interessiert hat es mich 
trotzdem. Wenn man die Analysezeit 10ms oder 100ms statt 400ms wählt, 
dann bricht die Ausgangsspannung übrigens nicht ein.

Abhilfe:
Transient Annalysis mit den Funktionen siehe unten wählen. Damit 
funktioniert es auch mit 400ms.

* Use initial conditions

oder

* Zero initial conditions

von Alex V. (bastel_alex) Benutzerseite


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Besten Dank Helmut!!

Das ist ja mal Kurios. Da wüsste ich ja gerne woran das liegt.

P.S. ich bin auch erst seit gestern im "TINA-Club" und das aus faulheit 
für die Simulation, weil es die TI-Bausteine da schon inklusive gab und 
ich noch keine Makros hatte.

Eigentlich ist das Interface viel netter als zB das normale LTSpice, 
dafür hat LTSpice mir bisher auch noch nicht so eigenwillige 
Simulationsergebnisse geliefert.

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