Empfohlen
Empfohlen
Weitere ähnliche Inhalte
Mehr von Mathias Magdowski
Mehr von Mathias Magdowski (20)
Netzwerksimulation mit LTspice
- 1. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Netzwerksimulation mit LTspice Mathias Magdowski Lehrstuhl für Elektromagnetische Verträglichkeit Institut für Medizintechnik Otto-von-Guericke-Universität, Magdeburg Lizenz: cba CC BY-SA 3.0 (Namensnennung & Weitergabe unter gleichen Bedingungen) LTspice-Simulation 1
- 2. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Überblick Motivation Einführung in LTspice Wie funktioniert es? Gleichspannungsarbeitspunkt Wechselstromrechnung Transiente Simulation Nichtlineare Bauelemente Zusammenfassung LTspice-Simulation 2
- 3. Motivation
- 4. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Motivation D1 D2 D3 D4 UAC R C UDC Was passiert mit der Ausgangsspannung UDC wenn die Kapazität C sich ändert? LTspice-Simulation 4
- 6. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Einführung in LTspice Website: https://www.analog.com/en/design-center/ design-tools-and-calculators.html LTspice-Simulation 6
- 7. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Eigenschaften Betriebssysteme: Windows 7, 8 und 10 macOS 10.7+ Linux mittels Wine (emuliert) LTspice-Simulation 7
- 8. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Eigenschaften Betriebssysteme: Windows 7, 8 und 10 macOS 10.7+ Linux mittels Wine (emuliert) Größe: Windows: ca. 40 MB macOS: ca. 100 MB LTspice-Simulation 7
- 9. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Eigenschaften Betriebssysteme: Windows 7, 8 und 10 macOS 10.7+ Linux mittels Wine (emuliert) Größe: Windows: ca. 40 MB macOS: ca. 100 MB Lizenz: Freeware nicht quelloffen LTspice-Simulation 7
- 10. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Maintainer – Mike Engelhardt Quelle: https://vdmais.ua/ltspice/ LTspice-Simulation 8
- 11. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Maintainer – Mike Engelhardt Quelle: https://vdmais.ua/ltspice/ Quelle: http://www.icgamma.ru/ news1/seminar_ltspice/ LTspice-Simulation 8
- 12. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Schreibweise für Zahlen Ganzzahlen: z. B. 1000 Dezimalzahlen: z. B. 1000.0 Wissenschaftliche Schreibweise: z. B. 1e3 oder 1.0e3 Skalierungsfaktoren: z. B. 1K oder 1K0 LTspice-Simulation 9
- 13. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Schreibweise für Zahlen Ganzzahlen: z. B. 1000 Dezimalzahlen: z. B. 1000.0 Wissenschaftliche Schreibweise: z. B. 1e3 oder 1.0e3 Skalierungsfaktoren: z. B. 1K oder 1K0 Typische Fehler: 1M ist falsch für 1 MΩ, stattdessen ist 1MEG korrekt 1F ist falsch für 1 F, stattdessen ist 1 korrekt ältere SPICE-Versionen unterstützen das µ-Zeichen nicht LTspice-Simulation 9
- 14. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Alternatives (a) Pspice (b) CONCIRC (c) EasyEDA (d) Qucs LTspice-Simulation 10
- 16. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Problem jeder Simulation: LTspice-Simulation 12
- 17. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Problem jeder Simulation: Bullshit in −→ Bullshit out LTspice-Simulation 12
- 18. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Beispiel Iq R3 R4 R1 R2 LTspice-Simulation 13
- 19. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Nummerierung der Knoten Iq R3 R4 R1 R2 0 1 2 3 LTspice-Simulation 14
- 20. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Beschreibung als eine SPICE-Netzliste * Stromquelle I_q 0 1 1 * * passive Bauelemente R_1 1 2 10 R_2 2 0 10 R_3 1 3 10 R_4 3 0 10 * * Analyse .OP * * Ende .END LTspice-Simulation 15
- 21. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Einführung von Knotenspannungen Iq R3 R4 R1 R2 0 1 2 3 U10 U20 U30 LTspice-Simulation 16
- 22. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung (Modifizierte) Knotenspannungsanalyse Formulierung eines Gleichungssystems: G1 + G3 −G1 −G3 −G1 G1 + G2 0 −G3 0 G3 + G4 · U10 U20 U30 = Iq 0 0 (1) LTspice-Simulation 17
- 23. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung (Modifizierte) Knotenspannungsanalyse Formulierung eines Gleichungssystems: G1 + G3 −G1 −G3 −G1 G1 + G2 0 −G3 0 G3 + G4 · U10 U20 U30 = Iq 0 0 (1) Werte der Bauelemente: R1 = R2 = R3 = R4 = 10 Ω und Iq = 1 A LTspice-Simulation 17
- 24. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung (Modifizierte) Knotenspannungsanalyse Formulierung eines Gleichungssystems: G1 + G3 −G1 −G3 −G1 G1 + G2 0 −G3 0 G3 + G4 · U10 U20 U30 = Iq 0 0 (1) Werte der Bauelemente: R1 = R2 = R3 = R4 = 10 Ω und Iq = 1 A G1 = G2 = G3 = G4 = 0,1 S LTspice-Simulation 17
- 25. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung (Modifizierte) Knotenspannungsanalyse Einsetzen der Werte der Bauelemente: 0,2 S −0,1 S −0,1 S −0,1 S 0,2 S 0 −0,1 S 0 0,2 S · U10 U20 U30 = 1 A 0 0 (2) LTspice-Simulation 18
- 26. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung (Modifizierte) Knotenspannungsanalyse Einsetzen der Werte der Bauelemente: 0,2 S −0,1 S −0,1 S −0,1 S 0,2 S 0 −0,1 S 0 0,2 S · U10 U20 U30 = 1 A 0 0 (2) Berechnung der Knotenspannungen: U10 U20 U30 = 0,2 S −0,1 S −0,1 S −0,1 S 0,2 S 0 −0,1 S 0 0,2 S −1 · 1 A 0 0 = 10 V 5 V 5 V (3) LTspice-Simulation 18
- 27. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Simuliere das Beispiel in LTspice (DC OP)! 1 A R3 = 10 Ω R4 = 10 Ω R1 = 10 Ω R2 = 10 Ω LTspice-Simulation 19
- 28. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Simuliere das Beispiel in LTspice (AC-Analyse)! 10 V R3 = 10 Ω C1 = 1 mF R1 = 10 Ω R2 = 10 Ω LTspice-Simulation 20
- 29. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Simuliere das Beispiel in LTspice (Transiente Analyse)! 10 V R3 = 10 Ω C1 = 1 mF R1 = 10 Ω R2 = 10 Ω Rbr = 10 kΩ LTspice-Simulation 21
- 30. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Simuliere das Beispiel in LTspice (Transiente Analyse)! 10 V R3 = 10 Ω C1 = 1 mF R1 = 10 Ω R2 = 10 Ω D LTspice-Simulation 22
- 31. Zusammenfassung
- 32. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Zusammenfassung Tipps: Starte mit einfachen Modellen/Schaltungen! LTspice-Simulation 24
- 33. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Zusammenfassung Tipps: Starte mit einfachen Modellen/Schaltungen! Verstehe, was du tust! LTspice-Simulation 24
- 34. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Zusammenfassung Tipps: Starte mit einfachen Modellen/Schaltungen! Verstehe, was du tust! Hinterfrage deine Ergebnisse! LTspice-Simulation 24
- 35. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Zusammenfassung Tipps: Starte mit einfachen Modellen/Schaltungen! Verstehe, was du tust! Hinterfrage deine Ergebnisse! Validiere und vergleiche deine Modelle/Ergebnisse mit: anderen Simulationswerkzeugen Messungen analytischen Formeln LTspice-Simulation 24
- 36. Motivation LTspice Wie funktioniert es? Zusammenfassung Danke für Eure Aufmerksamkeit! Gibt es Fragen? LTspice-Simulation 25