Simulieren einer astabilen Kippstufe

[Ernst (Gast)]

Hi,

ich habe ein Problem mit der Schaltungssimulation einer astabilen 
Kippstufe. Es ist eine ansich recht übersichtliche Schaltung, einfach 
zwei NAND-Gatter hintereinander und dann vom Verbindungspunkt der beiden 
Gatter an einen R. Vom R verzweigt es sich dann einmal zurück zum 
Eingang des ersten NAND und einmal über einen C zum Ausgang des zweiten 
NAND. Der andere Eingang des ersten NAND ist auf High gelegt. In der 
Praxis funktioniert die Schaltung auch (habe das mal mit einem 4011, 
Kerkos und Widerständen zusammengebaut). Leider funktioniert die 
Schaltung aber nicht in der Simulationssoftware Multisim 9. Ich bekomme 
am Ausgang des zweiten NAND zwar Rechtecksignale auf dem simulierten 
Oszi, aber die Signal-Frequenz ist immer die Gleiche (irgendwo im 
unteren Nanosekundenbereich), egal welche Werte ich für R und C 
einsetze.

Ist das jetzt ein Problem von Multisim, der Bauteil-Parameter in der 
Bauteil-Bibliothek oder gibt es Sachen, die man so ohne weiteres nicht 
simulieren kann?

Ach, und noch etwas: Ich habe im Internet Kippschaltungen sowohl mit 
gepolten als auch ungepolten Cs gefunden. Teilweise ist mir da die 
Bedeutung der Polung nicht ganz klar, da die Polung sich ja auch bei 
diesem klassischen "astabilen Multivibrator" je nach Schaltverhalten 
ändert...Spielt die Polung in solchen Kippschaltungen generell keine 
Rolle? Und in Lautsprecherboxen z.B. fließt ja teilweise auch ganz schön 
Strom und da gibt es ja gar keine "richtige" Polung im eigentlichen 
Sinne...

[HildeK (Gast)]

> ... Problem mit der Schaltungssimulation ...

Das könnte ein Problem der Anfangsbedingungen sein. Bei der Simulation 
sind die oft so 'ideal', dass das Probleme entstehen können. Vielleicht 
hilft es, ein der Cs auf eine DC-Startspannung zu setzten.

> ... mit gepolten als auch ungepolten Cs ...
Es ist schon so, dass in manchen Kippschaltungen die Cs in beide 
Richtungen gepolt werden. Bei Al-Elkos kann man sich dadurch 'helfen', 
dass die Spannungsfestigkeit deutlich größer ist, als die umgepolte 
Spannung. Bei Tantals dürfte das auf die Dauer aber nicht gehen. Am 
Besten wären ungepolte.
Für den Tonfrequenzbereich gibts (gabs mal?) ungepolte 'Elkos', 
vermutlich bereits innen als gegenpolig in Serie geschaltete Elkos 
aufgebaut.
Gegenpolige Serienschaltung (mit je einer Diode zum Schutz vor 
Verpolung) ist auch ein Mittel, den C zu schützen.

[mandrake (Gast)]

Ein häufiges Problem von Simulatoren ist wie oben genannt die 
Startbedingung.
Echte Oszillatoren werden durch das allerorts vorhandene Rauschen zum 
Schwingen angeregt. In deiner Simulation gibt es das nicht.
Versuch mal bei Simulationsbeginn einen kurzen Impuls in deine Schaltung 
ein zu speisen. Danach sollte das ganze frei schwingen.
Achtung bei Spannungsquellen! Bei 0Volt Ausgangsspannung bilden die 
idealen Quellen einen Kurzschluss was wiederum deine Schaltung von der 
Arbeit abhalten kann. Vielleicht einen Schalter einbauen....