Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LTSpice Modell für "screened twisted pair"


von Kai K. (klaas)


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Ich versuche gerade in LTSpice ein abgeschirmtes "Twisted Pair" Kabel zu 
simulieren und habe dazu das hier gefunden:

http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0CDYQFjAB&url=http%3A%2F%2Fcds.cern.ch%2Frecord%2F1601797%2Ffiles%2FATL-INDET-SLIDE-2013-627.pdf&ei=Aj8HU7HLO8fasgbgnoGYDg&usg=AFQjCNE_IaAxGrIE9Z6gCpT3UUJzsfYNqg&bvm=bv.61725948,d.Yms&cad=rja

Kann man das so machen?

Wie würde man mehrere "Twisted pairs" mit gemeinsamer Abschirmung 
modellieren, also beispielsweise ein Cat5-Kabel?

: Bearbeitet durch User
von Pragmatiker (Gast)


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Kai Klaas schrieb:
> Kann man das so machen?

Ich glaube nicht. Google doch mal nach: Spice Twisted pair cabel model.
Einige PDFs gehen auf das Problem, wie ich glaube, gut ein.
Einige Modelle die man auch in LTSpice eingeben kann, müssten auch
brauchbare Ergebnisse erzielen. Verbindlich ist das natürlich nicht.

von Kai K. (klaas)


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>Ich glaube nicht.

Das Modell dort simuliert ja wohl nur die Kopplung zum Schirm, aber 
nicht die Kopplung der beiden Leitungen zueinander?!?

Kann man das Verhalten zumindest näherungsweise simulieren, wenn man die 
Leitungen mit den bekannten R-L-C-1/G "Mikrozellen" zusammenstückelt? 
Ich hatte das früher mal mit einer anderen Simulation ausprobiert, ging 
aber wahrscheinlich wegen sich fortpflanzender Rundungsfehler schief.

von Pragmatiker (Gast)


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Kai Klaas schrieb:
> Kann man das Verhalten zumindest näherungsweise simulieren, wenn man die
> Leitungen mit den bekannten R-L-C-1/G "Mikrozellen" zusammenstückelt?

So hatte ich das ja gemeint. Ich hatte das auch ergoogelt, aber die
auf der ersten Seite gefundener PDFs konnte ich nicht verlinken.
Daher wirst du dir wohl selbst die Mühe machen und die erst mal
lesen müssen. Da habe ich auch Schaltungen gesehen quasi deine
"Mikrozellen" und die kann man LTspice auch zu fressen geben.
Was dabei heraus kommt, muss man dann gesondert bewerten.
Ist ja ohnehin nur eine mathematische Leitungsnachbildung.

von Kai K. (klaas)


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Was ist, wenn man jede Leitung des Kabels mit jedem anderen Leiter mit 
einer "ltline" aus LTSpice koppelt und die entsprechenden Anschlüsse 
parallelschaltet? Würde das funktionieren?

von Pragmatiker (Gast)


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Ist es nicht Zweck der Simulation das heraus zu finden?

von Kai K. (klaas)


Angehängte Dateien:

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>Was ist, wenn man jede Leitung des Kabels mit jedem anderen Leiter mit
>einer "ltline" aus LTSpice koppelt und die entsprechenden Anschlüsse
>parallelschaltet? Würde das funktionieren?

Nein, wohl kaum. Die einzelnen "transmission lines" wären dann lediglich 
an den Enden der Leitungen verkoppelt, aber nicht auf der gesamten Länge 
des Kabels. Die für die "Makros" verwendeten R-L-C-1/G "Mikrozellen" 
müssen bereits diese Kopplung untereinander aufweisen, so wie in "Figure 
21-19" von diesem Link gezeigt:

http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=7&ved=0CGYQFjAG&url=http%3A%2F%2Fweb.engr.oregonstate.edu%2F~moon%2Fece323%2Fhspice98%2Ffiles%2Fchapter_21.pdf&ei=T7IHU7jQHdHJsga7w4DIAQ&usg=AFQjCNGgICLM8Vqr85fCi_R8lyj4OqqX8g&bvm=bv.61725948,d.Yms&cad=rja

Ich habe mal versucht, eine "transmission line" aus 300 "Mikrozellen" 
zusammenzubasteln. Es handelt sich um eine 300m lange Leitung mit 
0,09Ohm, 1µH und 100pF pro Meter, die mit einem 100R Widerstand 
abgeschlossen ist. Der Frequenzganganalyse funktioniert nur bis rund 
30MHz hinauf und bei der Impulsananalyse gibt es erhebliches "Ringing". 
Die Resultate sind leider nicht sehr brauchbar, wie der Anhang zeigt...

: Bearbeitet durch User
von Pragmatiker (Gast)


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Deine Simulation ist aber auch "not-Screened". Da scheint mir eine
Begrenzung bei 30Mhz all zu plausibel. Allerdings weiß ich jetzt
ohne ausführliche Recherche nicht, wo LTSpice seine Grenzen hat.

Die Schaltung in Figure. 21-10 deines zuletzt geposteten Links,
also mit Schirmung müsste doch eher deinen Erfordernis
entsprechen, oder? Leider ist damit mein Latein auch am Ende
angelangt.

Anmerkung: Bisschen komisch deine Posts, wo du dir selbst zu
einem früheren Post widersprichst, als wärst du ein gespaltene
Persönlichkeit. ;-b

von Kai K. (klaas)


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>Deine Simulation ist aber auch "not-Screened".

Ich wollte mit einer ganz einfachen Situation anfangen.

>Da scheint mir eine Begrenzung bei 30Mhz all zu plausibel. Allerdings weiß
>ich jetzt ohne ausführliche Recherche nicht, wo LTSpice seine Grenzen hat.

Die Bandbreite fällt und wächst mit der Anzahl der "Mikrozellen". Bei 
nur 100 Mikrozellen statt 300 stimmt die Bandbreite bei der 
Frequenzganganalyse nur bis rund 10MHz, statt bis 30MHz. Für 1GHz 
Bandbreite, was mir vorschwebt, müßte man also die Anzahl der 
"Mikrozellen" verhundertfachen, was rund 10000 "Mikrozellen" bedeuten 
würde. Aber ob da LTSpice noch arbeitet??

>Anmerkung: Bisschen komisch deine Posts, wo du dir selbst zu
>einem früheren Post widersprichst, als wärst du ein gespaltene
>Persönlichkeit.

Naja, nach ein paar Stunden ist man eben schlauer...

Ich hatte gehofft, daß mir jemand einen Link zu einem passenden Modell 
für gekoppelte "transmission lines" in LTSpice geben könnte.

von Helmut S. (helmuts)


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Hier findest du Modelle für verlustlose "coupled transmission lines".
Die Modelle benutzen 3 bzw. 4 gekoppelten "transmission lines" um eine 
"differential line" zu simulieren.

https://groups.yahoo.com/neo/groups/LTspice/files/%20Tut/KSPICE%20CPL/Coupled_Microstrips/

: Bearbeitet durch User
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Eventuell hilft dir das Example im LTspice Ordner: 
TransmissionLineInverter.asc

von Kai K. (klaas)


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Danke Euch.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Kai, bist du weitergekommen? Ich hab da auch so ein Koppelproblem und 
würde mich über Erkenntnisse freuen.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Das hier scheint mir ein haltbarer Ansatz:
http://stefan-peter-weber.de/publikationen/emv2006.pdf

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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In dem Simulationsfile von Kai zu den beiden Längsinduktivitäten:
Also die sind nicht irgendwie gekoppelt?

Ich habe ein Modell für eine dreileiter-Kabel gebastelt. Leider liefert 
es aber Ergebnisse, die nicht meinen Messungen folgen. Vielleicht ist es 
falsch oder ich müßte noch mehr Teile meiner Simulation (die ist leider 
erheblich größer als das eigentlich Kabel) einbeziehen.

Weiß da jemand mehr?

Und wo ist er Unterschied zu dem was Helmut postete?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Kai, besorg dir mal das Dokument TheseWEENS.pdf Ist in französisch.
Dort ist beschrieben wie man Breitbandmodelle erzeugt. Der Screen des 
Kabels ist einfach ein weitere Ader mit natürlich entsprechend anderen 
Koppelparametern.
Eine Kurzversion in Englisch ist 
http://www.jicable.org/2007/Actes/Session_B9/JIC07_B94.pdf

Ich glaub bei mir liegen einfach noch Drehstrommotoren in der realen 
Messung drin, die ich nicht kenne. Ich messe live im 230V-Netz. So muß 
ich keine ellenlange Kabel ausrollen ;-) Hm, die scheinen im Dreieck 
angeschlossen zu sein. Zumindest in der Sim kommt das dann hin. 
Vielleicht ist der Fehler auch noch woanders. Naja, das würde jetzt zu 
weit führen.

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