Jump to content

    
Smoky

Моделирование в LTSpice, достоверность результатов

Recommended Posts

1 hour ago, тау said:

R=0.0001  C1=1.013212e-9

L1=1e-6;

Вопрос..

Вы как искали максимум?

Делали параболическую интерполяцию вблизи максимума или просто нашли максимум в массиве чисел?

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 минут назад, blackfin сказал:

Делали параболическую интерполяцию вблизи максимума или просто нашли максимум в массиве чисел?

на знак не смотрите, я не помню где там R стояло. Может оно не там стояло.

ну вот еще, параболяцию делать....  Не тот случай, чтобы так заморочиться. Лень. Первый попавшийся максимум из массива 10млн точек в декаде частот.

.......хотя вот три соседних точки по частоте  при R=10  в катушке  если Вам это представляет интересность.

4.98830810241023e+006
 4.98830925101085e+006   частота макс ампл
 4.98831039961176e+006

  10.35865653146722  
  10.35865653147842    макс ампл
  10.35865653146805

 

при R=0.0001

частоты

4.99999845221368e+006
 4.99999960350613e+006
 5.00000075479882e+006

амплитуды
 9.76913997740838e+005
 9.86959886259058e+005
 9.76666467872481e+005

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 часов назад, варп сказал:

 

 Просто в контуре , резонансная частоте не зависит от активного сопротивления потерь....

 

 

 

2 часа назад, wim сказал:

 

Это ошибочное утверждение.

 

  Показать содержимое

 

%---------------------------------------------------------------------------

% АЧХ непонятно-чего

format long % чтоб больше циферек

f=logspace(6,7,10000000); % диапазон исследуемых частот от 1 до 10 МГц

w=2*pi*f; % круговая частота

s=j*w; % переменная Лапласа

C1=1.013212e-9; % чтоб 5 Mгц поточнее была резонансная частота без R

R1=10; % Q=3 примерно

L1=1e-6;

I1=0.1;

XL1=s*L1+R1 ; % катушка с резистором

XC1=1./(s*C1); % импеданс конденсатора C1

% Передаточная характеристика

Ures=I1./(1./XL1+1./XC1);

% Фаза передаточной характеристики, deg
phUresdeg=angle(Ures)*180/pi;

[y,n] = min(abs(phUresdeg));

clc ;

disp(y,f(n));

phUresdeg(n)


    
 


%-----------------------------------------------------------------------

XL1=s*L1 ;

XC1=1./(s*C1)+R1; % импеданс конденсатора C1 с резистором

% Передаточная характеристика

Ures=I1./(1./XL1+1./XC1);

% Фаза передаточной характеристики, deg
phUresdeg=angle(Ures)*180/pi;

[y,n] = min(abs(phUresdeg));

disp(y,f(n));

phUresdeg(n)

 

 

wim, простите за назойливость, но в формулу расчёта резонансной частоты контура активное сопротивление не входит... Формулу не я придумал..., где я что упустил?

И поясните - как и что здесь все частоты считают? ( Вы так высоко уже забрались, что все Вас видят, но уже не слышат...:biggrin:).

Уточню, о чём спрашиваю ... - очевидно, что на "голом" резонансном контуре генератор не сделаешь..., его нужно, как минимум, к усилительному каскаду подключить. Но как только мы подключим контур к усилительному каскаду, то моментально паразитные активные и реактивные элементы усилительного каскада будут внесены в резонансный контур, что изменит все параметры контура - и резонансную частоту и его добротность... Кроме того - резонансный контур можно разместить в усилителе в разных местах, что будет оказывать разное влияние на параметры контура. Кроме того - чтобы генератор "гудел" нужно, чтобы соблюдались баланс амплитуд и фаз, и это произойдёт не обязательно именно на, уже непонятно какой, резонансной частоте... Кроме того - усилительный каскад можно и нужно подключить к колебательному контуру НЕ полностью, а частично, посредством емкостного делителя, либо обмотки связи, что позволить уменьшить влияние "паразитов" усилительного каскада, и позволит сохранить достаточно высокую добротность контура, в частности...

Вот я и спрашиваю - что и как считаем?

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 minutes ago, тау said:

...хотя вот три соседних точки по частоте

Лучше поправьте свой скрипт:

[y,n] = max(abs(Ures));
S1 = abs(Ures(n-1));
S2 = abs(Ures(n));
S3 = abs(Ures(n+1));
dF = f(n)-f(n-1);
Freq = f(n)+0.5*dF*(S3-S1)/(2*S2-S3-S1);

Freq - это положение максимума параболы.

Share this post


Link to post
Share on other sites
15.01.2021 в 09:52, тау сказал:

изображён контур, но рассмотрите его как последовательный , замкнутый на резистор в кольцо.  Вам должно быть известно , что в последовательном контуре от R частота его резонанса никак не зависит

В отличие от, я изначально и рассматриваю только кольцо из R, L и C, ток в котором один. Частота резонанса — да, от R не зависит, а частота колебаний зависит. Продолжаю настаивать на амплитудной модуляции, т.е. набросе фазы и работе на нижней боковой частоте. Соответственно, когда идёт наброс энергии, т.е. интервалы подкачки в генераторе, то это сброс фазы и та же цепь работает на верхней боковой, и чем больше относительная амплитуда подкачивающего импульса, тем выше частота, поэтому мы и наблюдаем в теме такую чехарду с поведением схем. Зависимость частоты RLC от R — формула №13 здесь: lec_10.pdf

 

2 часа назад, тау сказал:

что же теперь делать Smoky?

В бумаге выше, RLC назван полноценным генератором, поэтому можно собрать такой же, и точно так же однократно пинать его источником тока, а дальше ловить колебания компаратором, либо ещё усилитель-ограничитель перед ним.

 

Но я всё же советую допилить прямое измерение, т.е. генератор на интеграторе, два тока или два уровня компаратора, и измерение разности двух периодов.

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 minutes ago, тау said:

Вы же и так наверное сами посчитали и так и эдак. Привели бы результаты.

Я считал только по своим формулам через добротность. Считать максимум в MATLAB'е это не моя забота. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Plain сказал:

Но я всё же советую допилить прямое измерение, т.е. генератор на интеграторе, два тока или два уровня компаратора, и измерение разности двух периодов.

Добрый день. Я использую этот метод с источником тока и двух компараторов, но от 1 мкФ и более. Чтобы получить приемлемые интервалы времени при малых ёмкостях нужно переходить на микротоки, где начинают сказываться утечки на плате. Помучившись безрезультатно, решил поискать другие методы...

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 минут назад, blackfin сказал:

Другие методы: AD5933AD5934.

Устройство уже собрано, остались программные "мелочи", которые отнимают уйму времени.

SAM_1099.JPG

SAM_1098.JPG

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Smoky сказал:

при малых ёмкостях нужно переходить на микротоки, где начинают сказываться утечки на плате

Плата да, неожиданно больше ожидаемой, где-то на порядок, но входной ток и смещение можно же подкрутить программно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 часов назад, варп сказал:

паразитные активные и реактивные элементы усилительного каскада будут внесены в резонансный контур, что изменит все параметры контура - и резонансную частоту и его добротность...

Не только усилительного каскада, а и самого контура. Вы же видели результаты моделирования - паразитные сопротивления катушки и конденсатора создают частотозависимые цепи, вследствие чего частота резонанса смещается вниз или вверх.

6 часов назад, варп сказал:

что и как считаем?

Проверяли достоверность моделирования разных симуляторов. Счет был равный, но наш тренер угадал с заменой.

Итог соревнования матлаб-симулятор 1:1. Супермозг от финального забега воздержался.

Share this post


Link to post
Share on other sites
17.01.2021 в 15:56, Plain сказал:

В отличие от, я изначально и рассматриваю только кольцо из R, L и C, ток в котором один.

а можно рассматривать и RLC  впараллель, не кольцом, и где ток в узле равен нулю а в элементах-разный. Будет та же картина с "вязким трением" и снижением частоты затухающих колебаний ( самозатухающих ).

17.01.2021 в 15:56, Plain сказал:

Продолжаю настаивать на амплитудной модуляции, т.е. набросе фазы и работе на нижней боковой частоте.

а где спрятался квадратурный модулятор с подавлением несущей ? :popcorm2:

 

17.01.2021 в 15:56, Plain сказал:

и чем больше относительная амплитуда подкачивающего импульса, тем выше частота,

амплитуда импульсов подкачки не может влиять на линейную цепь изменением частоты колебаний в ней.

17.01.2021 в 15:56, Plain сказал:

поэтому мы и наблюдаем в теме такую чехарду с поведением схем

не соглашусь, не вижу какой-то особенной чехарды. Законно же всё вроде бы.

17.01.2021 в 15:56, Plain сказал:

В бумаге выше, RLC назван полноценным генератором, поэтому можно собрать такой же, и точно так же однократно пинать его источником тока, а дальше ловить колебания компаратором, либо ещё усилитель-ограничитель перед ним.

В бумаге выше на фиг1с  нарисован не "полноценный генератор", в котором обязана быть ПОС, а кусок схемы для AC анализа. И пинается та схема источником напряжения.

blackfin, жентельменам верят на слово :)

4.99999994999999e+006
 5.00000005000001e+006
 5.00000015000002e+006
 9.86940958868121e+005
 9.86940958868665e+005
 9.86785150429604e+005
 5000000.(0)   среднепарабольное

 

ps

Скрытый текст

format long

f=linspace(4.5e6,5.5e6,10000000); % диапазон исследуемых частот

w=2*pi*f; % круговая частота

s=j*w; % переменная Лапласа

C1=1.0132118364233777e-9; % 5 Mгц чтоб совсем точно, без R

R1=0.0001;

L1=1e-6;

I1=0.1;

XL1=s*L1; % катушка с резистором

XC1=1./(s*C1)+R1; % импеданс конденсатора C1

% Передаточная характеристика

Ures=I1./(1./XL1+1./XC1);

[y,n] = max(abs(Ures));

clc ;

disp(f(n-1), f(n), f(n+1));

disp(abs(Ures(n-1)), abs(Ures(n)), abs(Ures(n+1)) );

S1 = abs(Ures(n-1));

S2 = abs(Ures(n));

S3 = abs(Ures(n+1));

dF = f(n)-f(n-1);

Freq =f(n)+0.5*dF*(S3-S1)/(2*S2-S3-S1); %частота резонанса интерполяцией по параб

disp(Freq);

 

Edited by тау

Share this post


Link to post
Share on other sites
Spoiler

clear all;
N  = 100000;                      % Total Samples
Fres = 5.0e6;                     % Frequency [Hz]
L = 1.e-6;
C = 1/(L*(2*pi*Fres)^2);
for n = 1:10
R = 0.05*n^2;
Q = sqrt(L/C)/R;
Flo = Fres - Fres/(2*Q);         % Lowest Frequency [Hz]
dF = Fres/(Q*N);                  % Freq Step [Hz]
f = Flo:dF:Flo+dF*(N-1);
w = 2*pi*f;
Zf = j*w*L.*(1+j*w*R*C)./(1-w.^2*L*C+j*w*R*C);
Za = abs(Zf);
[M,I] = max(Za);
S1 = Za(I-1);
S2 = Za(I);
S3 = Za(I+1);
Freq = f(I)+0.5*dF*(S3-S1)/(2*S2-S3-S1);
dFmaxNorm = (Freq-Fres)/Fres;
dFestNorm = 1/(4*Q^4);
Q
FerrNorm = dFmaxNorm-dFestNorm
end;
 

----------------

Q = 628.3185

FerrNorm = 1.9129e-15

----------------
Q = 157.0796

FerrNorm = -5.9423e-15

----------------
Q = 69.8132

FerrNorm = -2.2056e-12

----------------
Q = 39.2699

FerrNorm = -6.8115e-11

----------------
Q = 25.1327

FerrNorm = -9.8942e-10

----------------
Q = 17.4533

FerrNorm = -8.7972e-09

----------------
Q = 12.8228

FerrNorm = -5.5688e-08

----------------
Q = 9.8175

FerrNorm = -2.7458e-07

----------------
Q = 7.7570

FerrNorm = -1.1173e-06

----------------
Q = 6.2832

FerrNorm = -3.9021e-06

----------------

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.