Also ich trau dieser verflixten FFT-Analyse von Spice nicht über den Weg. Man kann mühelos zu anderen Ergebnissen kommen, wenn man nur die Randparameter (Anzahl der Zyklen, der Integration, der Stepweite usw.) leicht verändert.
Dieser Effekt, daß man oben die Aussteuerung erhöht und unten eigentlich nichts passiert, ist mir schon öfter aufgefallen. Erst seit Einführung meiner Simpelst-UcD's seh ich die ganze K2,3,4...-Kette, die bei vermehrter Aussteuerung auch ansteigt.
@Rumgucker
Wenn man jeden Effekt auf eventuelle Fehler im Simulationsprogramm zurückführen will, braucht man sich nur noch über das Programm zu unterhalten und nicht mehr über das eigentliche Thema.
Sich nur noch mit Simpelschaltungen zu beschäftigen, weil man da so schöne viele Verzerrungen sieht, kann es ja wohl auch nicht sein.
Ich habe nun schon so viele FFT-Analysen mit LT-Spice an den unterschiedlichsten Verstärkern durchgeführt, dass ich mich in der Lage sehe, echte Resultate von vorgetäuschten einigermaßen zutreffend zu unterscheiden. Einzige Einschränkung sind meiner Meinung nach die simplifizierten Modelle der Operationsverstärker, die dazu führen, dass Verzerrungen hier gar nicht erst erkannt werden. Wenn eine komplexere Schaltung aber nichtlineare Verzerrungen produziert, werden diese vom Programm erkannt und unter der Voraussetzung einer genügend kleinen Schrittweite auch quantitativ richtig angezeigt.
Der beschriebene Effekt beim open-loop-PWM ist echt! Suchen wir also nicht den "Fehler" in LTspice, sondern die schaltungstechnische Ursache, um in der Sache weiter zu kommen.
...ganz und gar nicht!
Aber wir arbeiten immerhin bei jenseits von 100 dB. Intern rechnet Spice mit Floating-Point-Arithmetik. Da wird schnell mal eine für uns wichtige x^-12 glattweg zu einer "0.0" gerundet. Und umgekehrt erscheinen Dinge, die nicht erscheinen dürfen.
Ich schlag mal folgendes vor: wenn wir simulieren, hindert uns ja keiner, das Eingangssignal vom Ausgangssignal zu subtrahieren - solche Rechenoperationen kann Spice ganz wunderbar erledigen. Und dann sehen wir ja ganz ohne FFT die Verzerrungen.
Ein idealer Verstärker sollte eine Nulllinie erbringen. Alles was von Nul abweicht wäre zu diskutieren.
Also "x = in - out" sollte unsere neue Betrachtungsweise werden!
Nun macht aber spätestens das (der) Ausgangsfilter ein Stück Phasendrehung. Dazu kommen Verzögerungszeiten, die man vielleicht vernachlässigen könnte. Und es bleibt ein HF-Rest hinter dem Filter. Da bleibt nix glatt auf Null.
Um FFT wird man nicht herumkommen, da kann man solche Sachen voneinander unterscheiden.
Ist zur Kenntnis genommen. Ich möchte an dieser Stelle aber nicht weiter über die Aussagekraft von FFT-Diagrammen in LTspice diskutieren, sondern hier endlich mal zur Sache kommen:
Bei PWM-Verstärkern mit Gegenkopplung steigt das Verzerrungsniveau mit dem Modulationsgrad, bei einem open-loop-PWM-Verstärker ist das nicht der Fall. Woran liegt das und wie kann man diese positive Eigenschaft auch auf PWM-Verstärker mit Gegenkopplung übertragen?
...kann man (glaube ich) per Formel ausgleichen. Mit Konstanten tut Spice sich nicht schwer.
Ich sag das ja alles nicht ohne Grund: wer einmal das "Spektrum" einer reinen Spice-Sinusquelle gesehen hat, weiß, daß wir alles unter -100dB schlichtweg vergessen können. Dafür ist (dieses) Spice nicht gebaut!
Da wir aber kein besseres haben, müssen wir versuchen, aus der Weichware alles rauszukitzeln, was sie hergibt.
Sobald Spice extensiv losrechnet, rechnet es unseren SR-Abstand kaputt.
@Rumgucker
Ich möchte einfach nicht das Gefühl haben, dass Du LTspice hier nur deshalb schlecht machst, um dich erst gar nicht mit meinen FFT-Diagrammen auseinandersetzten zu müssen.
Bei angemessener Schrittweite ( 4ns, NICHT 1us, wie für manche Trödelrechner mit ungeduldigem Besitzer vielleicht angemessen ), ergeben sich sinnvolle, nachvollziehbare und reproduzierbare Ergebnisse bei der FFT-Analyse ( 2 Perioden Einschwingzeit, 10 Perioden ausgewertet ). Der Abstand einer reinen Sinusquelle beträgt unabhängig von Spannung und Lastwiderstand bei dieser Schrittweite etwa 180dB! Abstände bis etwa 150dB bei Verstärkern lassen sich damit auf jeden Fall mit ausreichender Genauigkeit erfassen.
Alle bisherigen Analysen haben das bestätigt. Wenn man etwa bei einem sehr verzerrungsarmen PWM-Verstärker durch kleine Änderungen bewußt bestimmte Verzerrungsprodukte provoziert ( etwa durch definierte Unsymmetrie ), zeigen die FFT-Diagramme keinen Unsinn, sondern exakt das zu erwartende Ergebnis.
Ich habe das Gefühl, dass hier immer noch auf den irritierenden FFT-Diagrammen der Versuchsschaltung mit dem LT1115 herumgeritten wird. Wir haben eindeutig festgestellt, dass das am simplifizierten Modell für diesen OP lag und nicht an der FFT-Analyse, was ich von Anfang an vermutet hatte. Die FFT-Analyse in LTspice mag Fehler haben, aber längt nicht in dem Ausmaß, wie hier suggeriert werden soll.
...ich sage klipp und klar, daß Spice bei der FFT erheblich(st)e Mängel hat!
Wir hatten im anderen Forum die Ursache bei der Initialisierung der ersten FFT-Berechnung geortet: der 1.Wert der FFT-Berechnung ist zu verwerfen, wurde aber offensichtlich nicht gemacht.
Nimm einfach mal eine Sinusquelle: egal wie du es anstellst, Du wirst keinen sauberen Peak erreichen.
Und nun schau Dir mal mehr oder weniger als 10 Zyklen an. Und arbeite mal mit einer "Phasenverschiebung" (zeichne 11 Zyklen auf und beginne die FFT etwas zeitversetzt).
Es werden jeweils völlig unterschiedliche Ergebnisse angezeigt, zum Beispiel Oberwellen, wo keine sind usw.
Ich sags nochmal: marginale (alles unter -100 dB ist "marginal") Anzeigen enstehen nicht wegen der Simulation sonder wegen den bekannten Unzulänglichkeiten der FFT.
Unter -100dB sollten wir uns ein abdeckendes Blatt auf den Bildschirm kleben....
....zumindest solange, bis dieser "marginale" Bereich andere Ergebnisse erbringt, als wir sie zur Zeit bei ner Sinusquelle sehen.
"Suggestion" ist alles unter -100dB, Beobachter. Du machst Dir (und uns) echt was vor, wenn Du diesem Bereich traust.
Ich bleibe dabei - die FFT-Analyse in LTspice enthält zwar Ungenauigkeiten, aber längst nicht in dem Ausmaß, dass damit nur "Simpelschaltungen" zu beurteilen wären. Bei einer Schrittweite von 4ns, einer Einschwingzeit von mind. 2 Perioden und einer Anzahl ausgewerteter Perioden von mind. 10 ist in jedem Fall ein Abstand von 150dB mit hinreichender Genauigkeit auswertbar.
Wären es tatsächlich nur 100dB, gehört die Software auf den Müll! Nach vielen vergleichenden FFT-Analysen halte ich das aber für absolut unwahrscheinlich.
Sehr schade, dass wir immer noch nicht über das eigentliche Thema diskutieren konnten.
So lange wir hier ein ungeprüftes "Meßinstrument" verwenden, solange haben wir kein Fundament.
Dir scheint noch nichtmal bewußt geworden zu sein, daß Spice sich offensichtlich nen Dreck um die "maximale Stepweite" kümmert (ich habs allerdings auch erst vor ner Woche entdeckt).
Bitte sei nicht "softwaregläubig"! Ich kann mir sehr genau vorstellen, wie die FFT runtergeteert wurde. Und wenn ich Dir sage, daß wir erstmal die FFT gewissenhaft und seriös (und gemeinsam!) abchecken sollten, dann hat
das schon ne gewisse Berechtigung.
Wenn es Dir allerdings darum geht, mit einem ungeprüften Meßgerät irgendeine Diskussion anzuleiern, dann nur zu...
...ich bin allerdings dafür, daß wir uns entweder gewissenhaftens in die FFT einfummeln oder alternativ die vorgeschlagene Differenzmessung machen. Vielleicht sollten wir sogar beides tun.
Mit diesem Spice hier könnte ich Dir jedenfalls alle Daten zaubern.
Wenn wir nicht mit unseren Meßgeräten umgehen lernen, können wir nicht messen, Beobachter!
Ich bin keineswegs Software-gläubig, ganz im Gegenteil! Bevor ich beispielsweise einer Berechnungs-Software vertraue, rechne ich das Ergebnis lieber mit den mir bekannten mathematischen Grundlagen und einem Taschenrechner nach. Bei einer FFT ist das natürlich unmöglich.
Wir sind uns darüber einig, dass LTspice zumindest ein fragwürdiges Messgerät ist. Dass wir uns jetzt über den Grad dieser Fragwürdigkeit streiten, ist einfach nur sinnlos.
Schade ist allenfalls, dass Du es deshalb nicht für angebracht hälst, mal über die beschriebene Eigenschaft eines open-loop-PWM nachzudenken. Es ist ja nicht die FFT-Analyse, die mich erst auf diese Eigenschaft aufmerksam machte. Sie sollte lediglich der Veranschaulichung dienen. In dieser Sache steckt wesentlich mehr, als es zunächst den Anschein hat. Es als "Simulationsfehler" abzutun geht schon deshalb nicht, weil ich das aus diesem ( bereits vor Jahren entstandenen! ) Gedankengang entstandene Endresultat bereits praktisch aufgebaut und getestet habe. Das praktische Ergebnis stellt alles weit in den Schatten, was bisher in Sachen PWM-Verstärker ( in meinem ursprünglichen Thread und anderswo ) erdacht und realisiert worden ist. Darauf will ich hinaus und die beiden FFT-Analysen eines open-loop-PWM sind dazu nur die allererste Diskussionsgrundlage.
...daß ich stets versuche, einen Schritt nach dem anderen zu machen.
Wenn wir verstehen wollen, warum das eine oder andere Konzept Überraschungen beinhaltet und wir den Grund nicht gleich begreifen, so brauchen wir gute Werkzeuge, um den Phänomenen auf den Grund zu gehen.
Wir müssen erst eine "GLP" zur Benutzung unserer Meßgeräte erarbeiten, bevor mit denen auf die Forschung losgehen.
Ich wil nicht viel, Beobachter! Ich will nur einen zuverlässigen Nullpunktabgleich unserers Spice-Meßgerätes.
Unser Diskussionsaufwand übersteigt schon bei weitem den Arbeitsaufwand, den wir zwei gehabt hätten, wenn wir uns einfach mit Spice auseinandergesetzt hätten.
Nun geh ich aber off....
...morgen geh ich Spice nochmal in die Innereien.
Richtig, es sei denn, es lässt sich durch andere Einstellungen eine andere Kurve erzielen.
Hast du die Analyse bei t=0.0ms gestartet?
Was ist mit dem Einschaltsprung, den du früher mal beschrieben hast, und der bei Analyse über 10 Perioden noch Oberwellen hervorbringen müsste?
Was ist, wenn du am Eingang gleich mal +20dB anlagst?
Ich schwimme! Und ich kann mir nicht wirklich vorstellen, daß es Beobachter besser geht.....
Deswegen glaub ich erstmal keine Anzeige unter -100dB! Was da unten angezeigt wird, ist kompletter Quatsch. Da sollte man nicht mal auf Tendenzen achten.
Da wir nun aber genau in dem Bereich arbeiten (wir wollen ja keine Schaltnetzteile basteln, wofür dieses Spice bestimmt ausreichend ist), müssen wir uns INTENSIV mit unserem Spice-Werkzeug befassen.
So, wie wir zur Zeit damit umgehen können, können wir die FFT in die Tonne treten!
1. Erhöhung der Zyklen, Verfeinerung der max.Stepweite,....
2. Klare Definition der Nachweisgrenze
3. .....?
Eine Verdopplung der Zyklen bringt 6dB !!!!
![[Bild: 1_pic1.jpg]](https://stromrichter.org/d-amp/content/images/1_pic1.jpg)