Idealer Tiefpass in LTSpice?

[mato (Gast)]

Hallo zusammen!

Gibt es eine Möglichkeit, in LTSpice auf einfache Weise einen idealen 
Tiefpass in die Simulation einzubauen?

Es soll also alles unterhalb der Grenzfrequenz ungehindert durch, und 
alles darüber weggefiltert werden.

Meine Frequenzen im Durchlass- und Sperrbereich liegen lieder sehr nah 
zusammen, sonst würde ich einfach ein LC-Glied nehmen. Da die ganze 
Betrachtung aber ohnehin ideal sein soll, will ich mir ersparen, einen 
Tiefpass ~10. Ordnung zu berechnen.

[Helmut S. (helmuts)]

Hallo,
theoretisch könntest du Funktionen mit Laplace=F(s) definieren. Das ist 
in der .AC-Analyse genau so gut wie eine Realisierung mit RLC. 
Allerdings ist die Anwendung im Zeitbereich(.tran) problematisch, da die 
notwendige Transformation bestimmte Annahmen macht die dir manchmal 
nicht gefallen. Deshalb empfehle ich Laplace in LTspice nur dann, wenn 
es rein um .AC-Analysen geht.

Ich hab dir meine Lösung angehängt. Wie immer kopierst du das Symbol und 
die Modell-Datei in den Ordner in dem der jeweilige Schaltplan liegt.
Helmut

[mato (Gast)]

Vielen Dank, das hat mir sehr weitergeholfen!
Ich hoffe, den Aufwand hast du jetzt nicht extra für mich getrieben :)

[Dieter R. (dieter_r)]

Hallo, ich stehe vor dem ähnlichen Problem, nur eben als Hochpass. Gerne 
hätte ich das ja entsprechend geändert, aber ich kapiere so gar nicht, 
was da in der lib steht.

[Helmut S. (helmuts)]

Hallo Dieter,

In dem Subcircuit ist ein passiver Tiefpass als Netzliste.
Der Eingang und der Ausgang sind mit je einer E-Quelle gepuffert.
Zwischen den zwei E-Quellen sind einfach ein Serinewiderstand gefolgt 
von entsprechend vielen LC-Glieder hintereinander und einem 
Abschlusswiderstand.
Die Werte der L und C habe ich für 1MHz und 50Ohm mit einem 
Filterprogramm berechnet.

Welchen Grad und welche Filtercharakteristik möchtest du denn haben?

Helmut


.SUBCKT  BUTTER_LP_11  1 6
*  LAST UPDATED  2012-05-10    12:24
.param FMEG=1
E1 10 0 1 0 2
R1 10 11 50
R2 60 0 50
E2 6 0 60 0 1
CG 11 0 {906P/FMEG}
L1 11 2 {6611.5N/FMEG}
CG1 2 0 {4169P/FMEG}
L2 2 3 {13389N/FMEG}
CG2 3 0 {6108.3P/FMEG}
L3 3 4 {15915N/FMEG}
CG3 4 0 {6108.3P/FMEG}
L4 4 5 {13389N/FMEG}
CG4 5 0 {4169P/FMEG}
L5 5 60 {6611.5N/FMEG}
CG5 60 0 {906P/FMEG}
.ENDS

[Dieter R. (dieter_r)]

Butterworth 4.Ordnung wäre perfekt.

Was ist denn eine E-Quelle?
PS: das konnte ich klären, aber worin liegt der Sinn?

[Helmut S. (helmuts)]

Dieter R. schrieb:
> Butterworth 4.Ordnung wäre perfekt.
>
> Was ist denn eine E-Quelle?

Eine E-Quelle ist eine spannungsgesteuerte Spannungsquelle mit 
Eingangswiderstand unendlich und Ausgangswiderstand 0Ohm.
Die habe ich verwendet, damit das Verhalten des Filters nicht durch die 
äußere Beschaltung beeinflusst wird.

Ich mach dann mal ein Beispiel.

[Helmut S. (helmuts)]

Helmut S. schrieb:
> Dieter R. schrieb:
>> Butterworth 4.Ordnung wäre perfekt.
>>
>> Was ist denn eine E-Quelle?
>
> Eine E-Quelle ist eine spannungsgesteuerte Spannungsquelle mit
> Eingangswiderstand unendlich und Ausgangswiderstand 0Ohm.
> Die habe ich verwendet, damit das Verhalten des Filters nicht durch die
> äußere Beschaltung beeinflusst wird.
>
> Ich mach dann mal ein Beispiel.

Ich hab das Filter mit "Werkzeuge->Filter-Synthese" in Qucsstudio 
berechnen lassen.
Je nach dem ob man eine Bessel-Charakteristik oder eine 
Butterworth-Charakteristik haben will, bekommt man andere Werte für L 
und C. Bessel hat wenig Überschwingen aber flacheren Verlauf im 
Frequenzbereich. Außerdem darf man noch wählen ob es links mit L oder 
mit C beginnt. Das muss man so wählen, dass es zur Schaltung drumherum 
passt. In meinem Tiefpassbeispiel war die Reihenfolge ob L oder C am 
Anfang ist egal, weil die Schaltung mit E-Quellen isoliert war. Die 
Werte sind für 1MHz. Einfach alle Werte durch die gewünschte 
Grenzfrequenz in MHz teilen.

Wie soll denn bei dir das Filter eingebettet werden?

Zeig mal die relevante Schaltung drumherum.

[Dieter R. (dieter_r)]

Das Filter soll eigentlich nur als Modul zu Versuchen dienen, inwiefern 
ein Filter da Sinn macht. Deshalb ist passt ja auch ein ideales 
Verhalten.

Langsam habe ich auch das Konzept verstanden, und kann selber modelieren 
(auch höhere Ordnungen :))

Der von mir errechnete Tiefpass 9.Ordnung entspricht fasst deinen 
Werten. Was ich nicht kapiere ist:

warum ist bei dir C und L {Wert/FMeg}? Für L müsste es doch {Wert*FMeg} 
heißen, oder?

[Helmut S. (helmuts)]

> warum ist bei dir C und L {Wert/FMeg}? Für L müsste es doch {Wert*FMeg}
heißen, oder?

Wenn die Grenzfrequenz höher gewählt wird, dann werden die 
Induktivitätetn und Kapazitäten kleiner.

Im Megahertz-Breich wenige uH und wenige nF
Im Gigahertz-Breich wenige nH und wenige pF

Wie man sieht teilt man bei 1000MHz(1GHz) die Werte durch 1000.

[Dieter R. (dieter_r)]

Das meine ich, mein Kalkulator sagt bei 2MHz ist L doppelt so groß. 
Deine Formel halbiert aber doch?

[Helmut S. (helmuts)]

Dieter R. schrieb:
> Das meine ich, mein Kalkulator sagt bei 2MHz ist L doppelt so groß.
> Deine Formel halbiert aber doch?

1MHz 7,9..uH
2MHz 3,9..uH

Also für mich ist 3,9 kleiner als 7,9.

[Dieter R. (dieter_r)]

Gerade war es noch umgekehrt :D
uppps. Danke, alles klar jetzt.

Und läuft

[Rainer V. (a_zip)]

Rein Interesse halber, wozu braucht man denn in der Simulation einen 
idealen Filter! Da LT-Spice das ja offensichtlich drin hat, wird es ja 
wohl auch gebraucht. Nur wofür? Meine Phantasie reicht momentan nicht 
hin. Wenn, wie hier dann doch ein Filter 4ter-Ordnung reichen sollte, 
dann kommt man da auch einfacher hin. Oder geht es nur um passive Filter 
und die Dimensionierung? Vielleicht kann das ja jemand kurz erklären.
Danke und Gruß, Rainer

[Helmut S. (helmuts)]

Rainer V. schrieb
> Da LT-Spice das ja offensichtlich drin hat ...

Welches Filter ist da in LTspice schon drin?

Also hier haben wir doch über selbst gemachte Filter diskutiert.

[Christian (Gast)]

Ist das Freeware? Wäre zu schön.

[Helmut S. (helmuts)]

Christian schrieb:
> Ist das Freeware? Wäre zu schön.

Meinst du jetzt ein Filter-Design-Programm oder LTspice?

[Rainer V. (a_zip)]

Helmut S. schrieb:
> Also hier haben wir doch über selbst gemachte Filter diskutiert.

Ja, sorry...habe nicht genau genug gelesen und mich durch die Frage des 
TO irreführen lassen. Passive Filter für höhere Frequenzen sind auch 
nicht so mein Ding :-)
Danke und Gruß, Rainer

[Marek N. (Gast)]

Alternative: Fast Convolution.
FFT über Signal berechnen, Spektrum mit gewünschter Übertragungsfunktion 
multiplizieren, zurücktransformieren.