LTSpice Sallen-Key-Filter

Ich bin neu in Simulationen auf LTSpice mit Operationsverstärkern (und LTSpice im Allgemeinen).

Ich habe versucht, einen Sallen-Key-Tiefpassfilter zu simulieren, und die Simulation entspricht bei weitem nicht meinen Berechnungen M A T H e M A T ich C A .

Folgendes habe ich getan:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Und das ergibt sich daraus:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Aber http://sim.okawa-denshi.jp/en/OPstool.php Simulator und auch Mathematica liefert dies:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Was in Ordnung aussieht.

Vielen Dank im Voraus!

Vielleicht haben Sie die falsche Übertragungsfunktion für Mathematica? Ich bin mir nicht sicher, wie wir dieses Problem beheben können. Ich entschuldige mich dafür, dass ich das sage, aber ich glaube nicht, dass irgendjemand hier Ihnen helfen kann, weil Mathematica Geld kostet.
@KingDuken Der Punkt ist nicht der Graph auf Mathematica, das ist der richtige, ich habe ihn auch mit dem kostenlosen Simulator sim.okawa-denshi.jp/en/OPstool.php überprüft .
Meinst du 0,1 Farad oder 0,1 Mikrofarad?
Ich habe 0,1 F verwendet. .
@FelipeMedLev Versuchen Sie es mit einem besseren Operationsverstärker. Holen Sie sich zum Beispiel den LT1800 und probieren Sie das aus. Zweitens, sorgen Sie sich um das Laden. Multiplizieren Sie also Ihre Widerstände mit einer Million und teilen Sie Ihre Kondensatoren ebenfalls durch eine Million. Zeichnen Sie dann von 100 MHz bis etwa 50 kHz.
Ich sehe 2 Probleme: 1) V2 und V3 scheinen beide positive Spannungen in Bezug auf Masse zu sein. 2) Die Ausgangsimpedanz eines 741, selbst eine geschlossene Schleife, ist größer als die Impedanz eines 0,1-F-Kondensators bei Frequenzen über 1 Hz , vielleicht sogar niedriger (die Impedanz eines 0,1-F-Kondensators beträgt nur 0,016 Ohm bei 100 Hz. Warum verwenden Sie so seltsame Werte wie 0,001 Ohm und 10-F-Kondensatoren. Skalieren Sie Ihre Komponenten auf praktischere Werte und wiederholen Sie die Simulation.
Sie verlangen eine Menge Strom aus dem Operationsverstärker. Ich würde versuchen, den idealen Operationsverstärker von LTspice zu verwenden und sicherzustellen, dass sein Ausgangswiderstand auf 0 eingestellt ist. Ich bin mir nicht sicher, ob es praktisch ist, diese sehr kleinen Widerstände und enorm großen Kapazitäten zu verwenden.
Operationsverstärker können keine 0,001-Ohm-Reihenwiderstände treiben, die durch Batteriegrößenkappen gekoppelt sind. Aber Ihrem Design fehlen Spezifikationen, die immer an erster Stelle stehen.
Hier ist noch ein weiteres Tool, das immer noch eine Skalierung von C/1k erforderte, R*1k tinyurl.com/y6x4fc7d TI hat ein besseres Tool, aber dieses ist schnell.
Vielen Dank für Ihre Hilfe. Ich kenne die üblichen Werte für Kondensatoren und Widerstände nicht.

Antworten (2)

Erst einmal. Wenn Sie möchten, dass die Berechnungen übereinstimmen, müssen Sie einen idealen Verstärker verwenden . Der ideale Verstärker in LT Spice befindet sich im Opamps-Ordner, Sie müssen die Spice-Linie hinzufügen

.lib opamp.sub

for lt spice, um die Bibliothek für das Teil zu finden.

Stellen Sie dann die Open-Loop-Verstärkung des idealen Operationsverstärkers auf etwas wahnsinnig hohes ein

Aol=10000000K

und das Verstärkungsbandbreitenprodukt zu etwas wahnsinnig schnellem wie:

GBW = 10000 MB

Der Grund, warum Sie einen idealen Operationsverstärker verwenden müssen, liegt darin, dass Filterwerkzeuge davon ausgehen, dass es keine Verluste und ideale Operationsverstärker gibt (es sei denn, sie haben einen Abschnitt zum Ändern des Operationsverstärkers). Der GBWP und die Open-Loop-Verstärkung erzeugen einen Pol, der die Fähigkeit des Operationsverstärkers behindert, bei hohen Frequenzen zu funktionieren

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Zweitens verwenden Sie nicht in jedem der Tools die gleichen Zahlen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Und hier sind meine Nummern...

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es sieht so aus, als ob die Grafiken zu mir passen. Aber nur bis etwa 100 kHz, wo der Verstärker wieder anfängt, einen Unterschied zu machen.

Es wäre extrem schwierig, einen Filter mit den Werten zu bauen, die Sie für Komponenten gewählt haben. Leiterbahnen und Drähte haben Milliohm Widerstand, wählen Sie also Werte, die nicht in diesem Bereich liegen, sonst könnten Sie diese Schaltung nicht aufbauen. Kappen im Farad-Bereich sind ebenfalls unerwünscht, da sie sperrig und teuer sind.

Danke! Ich dachte, der LM741 war gut genug
Es ist wahrscheinlich, aber es hängt davon ab, wie viel Stoppband Sie benötigen. Was fütterst du Vout?
Ins Nichts, ich lerne nur etwas über Operationsverstärker und Simulationen

Ihre Widerstands- und Kondensatorwerte sind für eine echte Schaltung wahnsinnig falsch. Sie müssen sie um einen Faktor von 1.000.000 oder mehr ändern (nach oben für die Widerstände, nach unten für die Kappen - Sie möchten dasselbe R * C-Produkt beibehalten). Versuchen Sie es mit 1k Ω Widerstände und 0,1 und 10 μ F-Kapseln. Bei einer echten Schaltung würden Sie wahrscheinlich bei den Widerständen eine weitere Größenordnung nach oben und bei den Kappen nach unten gehen.

Bearbeiten : Jeder Fall ist anders, aber für die meisten normalen Anwendungsfälle wählen Sie einen mittleren R-Wert von 5000 Ω ist ein guter Ausgangspunkt. Sie können niedriger gehen, wenn es sich um einen Leistungs-Operationsverstärker handelt, Sie müssen höher gehen, wenn es sich um einen Operationsverstärker mit "niedriger Leistung" handelt.

Wann und warum wird kompliziert (es gibt Probleme mit Bandbreite und Rauschen, wenn Sie zu hoch werden, Probleme damit, dass der Verstärker sein eigenes Rückkopplungsnetzwerk ansteuern kann, wenn Sie zu niedrig werden). Wenn Sie es nicht wissen – 2.000 bis 10.000!

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