LTSpice - Verzerrungsartefakte in der FFT Darstellung

[Burkhard K. (buks)]

Simuliere ich mit LSpice einen Signalverlauf, zeigen sich in der 
FFT-Darstellung starke Peaks der ungeraden Harmonischen. Offensichtlich 
handelt es sich dabei um Simulationsartefakte, verursacht durch die 
endliche Zahl von Stützpunkten im Signalverlauf. Deutlich zu sehen bei 
der Simulation einer Signalquelle ohne jede weitere Beschaltung.

Woher weiss ich bei einer simulierten Verstärkerschaltung, welche der 
sichtbaren Verzerrungen auf das Konto meiner Schaltung gehen - und 
welchen Anteil daran Simulationsartefakte haben?

[Helmut S. (helmuts)]

Hier die 3(4) Stufen für eine sehr genaue FFT.

1. Maximalen Teitschritt auf 1/1000 der Periode setzen
.TRAN ....

2. Datenkompression abschalten.
.options plotwinsize=0

3. Die Simulationsergebnisse mit 64bit(double precision) speichern - 
.raw-file.

4. Mit einem Finetuning der FFT-Paramter könnte man noch etwas mehr 
herausholen.

Gruß
Helmut

[Burkhard K. (buks)]

Danke, Deine Hinweise sind wirklich hilfreich. Mit den .options 
plotwinsize=0 und numdgt=10 rutscht die "baseline" in den Noisefloor - 
jetzt sind die Ergebnisse wirklich brauchbar.

Schick wäre jetzt noch ein THD-Sweep durch den ganzen Frequenzbereich.

[Helmut S. (helmuts)]

Für die Brechnung der Verzerrungen gibt es das .FOUR Kommando.
Siehe die LTspice-Help für mehr Details.

.FOUR 50k V(out)
.



View -> SPICE Error Log

Harmonic  Frequency   Fourier   Normalized   Phase    Normalized
 Number     [Hz]     Component   Component  [degree]  Phase [deg]
    1     5.000e+04  1.000e+00  1.000e+00     -0.00°      0.00°
    2     1.000e+05  3.952e-10  3.952e-10     -2.25°     -2.25°
    3     1.500e+05  5.926e-10  5.926e-10     -1.50°     -1.50°
    4     2.000e+05  7.899e-10  7.899e-10     -1.12°     -1.12°
    5     2.500e+05  9.873e-10  9.873e-10     -0.90°     -0.90°
    6     3.000e+05  1.185e-09  1.185e-09     -0.75°     -0.75°
    7     3.500e+05  1.382e-09  1.382e-09     -0.64°     -0.64°
    8     4.000e+05  1.579e-09  1.579e-09     -0.56°     -0.56°
    9     4.500e+05  1.777e-09  1.777e-09     -0.50°     -0.50°
Total Harmonic Distortion: 0.000000%(0.000000%)

[Burkhard K. (buks)]

Helmut S. schrieb:
> Für die Brechnung der Verzerrungen gibt es das .FOUR Kommando.

Das ist es nicht, was ich meine. Tatsächlich brauche ist einen Plot THD 
gegen Fundamentalfrequenz - und zwar über den gesamten Frequenzbereich 
des Verstärkers (1kHz bis 200kHz) - nicht nur für ausgewählte 
Frequenzpunkte.

Verzerrungen sind stark frequenzabhängig, inbesondere wenn die Schaltung 
frequenzabhängig verstärkt - und das würde ich gerne in einem 
zusammenhängenden Plot sehen.

[Helmut S. (helmuts)]

Hallo Burkhard,

Wer in der LTspice Yahoo group ist, der hätte vielleicht gesehen, dass 
man dafür mit externen Tools etwas machen kann.
https://groups.yahoo.com/neo/groups/LTspice/info

Ich hatte das 2006 mit einem Perl Skript gelöst. Das ging gut bis 
LTspiceXVII kam. Inzwischen habe ich das Skript um eine Zeile erweitert 
die aus 16bit Unicode einen 8bit ASCII-Code macht. Ich habe dir mal ein 
Beispiel angehängt. Damit das läuft solltest du noch Tinyperl nach 
C:\Tinyperl extrahieren.

Man nehme ein beliebiges Programm mit dem man vor allem Textverarbietung 
und etwas Mathematik machen kann.

1. In LTspice eine Netztliste für den batch-run erzeugen
1. LTspice im batch mode ausführen
2. Den THD-Wert im log-file auslesen
3. In der  Netzliste die Frequenz ändern oder in einer include-Datei
Wiederhole ab Punkt 1 bis alle Frequenzen simuliert wurden.

4. Erzeuge mit den Ergebnissen einen neuen raw-file damit LTspice das 
plotten  kann.
Statt 4. könnte man auch Gnuplot aufrufen.

Quelle des zip-files den ich für die Yahoo group gemacht habe.
https://groups.yahoo.com/neo/groups/LTspice/files/%20Util/ltspdisto/
Dort gibt es auch noch die ältere Version für das alte LTspiceIV.

Gruß
Helmut