Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Warum LTspice genauer simuliert als viele andere SPICE-Programme


von Helmut S. (helmuts)


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Hallo,

Mike Engelhardt, der Entwickler von LTspice, erklärt in diesem Beitrag 
warum LTspice genauer simuliert als viele andere SPICE-Programme. Es ist 
auf jeden Fall interessant zu lesen auf was man bei den Berechnungen für 
einen Analog-Simulator achten muss.

http://cds.linear.com/docs/en/lt-journal/LTJournal-V24N4-01-df-SPICEDifferentiation-MikeEngelhardt.pdf

Außerdem kann man auf dieses Dokument verweisen, falls man einmal 
Argumente für die Verwendung von LTspice benötigt.

Gruß
Helmut

Hinweis zu meiner Person:
Ich bin einer der Moderatoren der LTspice Yahoo group. Ich bin aber kein 
Mitarbeiter der Firma Linear Technolgy Corporation (LTC).

: Bearbeitet durch User
von dyne (Gast)


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Es hat auch mich auch überrascht, als ich darüber las [1]. Das erklärt 
aber, warum bei einem Infineon-Model [2] die Konvergenz mit Method=Gear 
"besser" wurde.

[1] http://narkive.com/M4Jj2h9U
[2] Beitrag "Re: MosFet; unterschiedliche Schaltzeiten aus Datenblatt und Simulation"

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Interessant. Würde gerne noch mehr solche Artikel lesen.

Übrigens soll Simetrix numerisch stabiler sein als LTspice. Und es kann 
tranoise. Kostet halt.

von Olaf (Gast)


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> Mike Engelhardt, der Entwickler von LTspice, erklärt in diesem Beitrag
> warum LTspice genauer simuliert als viele andere SPICE-Programme.

Ja, ganz interesant. Ich hatte aber auch ein bischen den Eindruck
als wenn ihm ein Hersteller eines anderen Spiceprogramms in letzter Zeit 
auf die Fuesse getreten ist. .-)

Olaf

von thomas s (Gast)


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Hallo Helmut,

du arbeitest nicht für LT, aber du bist rund um den Globus in gefühlten 
eintausend Foren in deren Sinne omnipräsent.

Womit verdienst du deine Brötchen, wenn man fragen darf?

von Helmut S. (helmuts)


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> thomas s
> Hallo Helmut,
> du arbeitest nicht für LT, aber du bist rund um den Globus in gefühlten
> eintausend Foren in deren Sinne omnipräsent.
> Womit verdienst du deine Brötchen, wenn man fragen darf?

Hallo Thomas,

LTspice ist sozusagen mein Hobby.

Beruflich bin ich HW-Entwickler und PCB Layouter je nach Bedarf. Wobei 
ich ich hauptsächlich HW-Entwicklung mache. Ich habe von 1975 bis 1981 
E-Technik an der Uni in Stuttgart studiert (Dipl. Ing.).

Gruß
Helmut

von thomas s (Gast)


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Vielen Dank für die Auskunft. Ich hoffe zuversichtlich, dass sich LT 
generös zeigt, was du direkt oder indirekt für die Firma leitest, muss 
honoriert werden.

Ich habe Physikalische Technik und Physik studiert von 1979-1986 und 
kümmere mich um Entwicklung, Konstruktion und Kalibrieren von 
messtechnischen Produkten mit Steckenpferd Analogelektronik, 
Feinmechanik und sub-ppm-Effekt-Fischerei(Berufskrankheit).

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ich habe mir in den letzten Tagen Alternativen angesehen, darunter hat 
mir Simplis und nl5 gefallen. Erstaunlicherweise hört man wenig von 
denen.

Hier ein Vergleich der Geschwindigkeit:
http://nl5.sidelinesoft.com/documents/benchmark.pdf

Was beide können was LTspice leider nicht drauf hat:
1. direkte AC-Analyse von Schaltreglern
2. PWL-Simulation anstatt Lösung der DGL

von Marek N. (Gast)


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Hm,

interessant, ich dachte immer, auch LTSpice verdwendet im Hintergrund 
den (TM) einen SPICE-Solver aus den 60-er und ist nur ein graphischer 
Aufsatz.

Beste Grüße, Marek

von HildeK (Gast)


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Helmut S. schrieb:
> Ich habe von 1975 bis 1981
> E-Technik an der Uni in Stuttgart studiert (Dipl. Ing.).

Interessant - da hätte man sich ja begegnen können :-). War auch da, 
ein, zwei Jahre vorher, nach dem Vordiplom dann meist bei INÜ (Kaiser) 
als HiWi, Studienarbeiter und Assi. Wo hattest du deinen Schwerpunkt?

von Helmut S. (helmuts)


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HildeK schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>> Ich habe von 1975 bis 1981
>> E-Technik an der Uni in Stuttgart studiert (Dipl. Ing.).
>
> Interessant - da hätte man sich ja begegnen können :-). War auch da,
> ein, zwei Jahre vorher, nach dem Vordiplom dann meist bei INÜ (Kaiser)
> als HiWi, Studienarbeiter und Assi. Wo hattest du deinen Schwerpunkt?


Die erste Semesterarbeit habe ich am Institut für Netzwerk- und 
Systemtheorievon von Prof. Lüder gemacht und die zweite Semesterarbeit 
und die Diplomarbeit am Institut für Elektrische Nachrichtentechnik von 
Prof. Kohn.

von HildeK (Gast)


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Danke für die Info.
Ja, Lüder hat mir auch eine Menge E-Technik-Wissen beigebracht. Bei Kohn 
hatte ich meine S1.
Man hätte sich wirklich begegnen können ...

von dyne (Gast)


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Abdul K. schrieb:
> ... nl5 gefallen. Erstaunlicherweise hört man wenig von denen.
Abgesehen vom Preis für eine unlimitierte Version schreckt mich vor 
allem eines ab:
1
Instead of complex models, it offers very simple "ideal" components
http://nl5.sidelinesoft.com/index.php?page=aboutNL&lang=en

Es ist ja bei den anderen Simulationsprogramme die größte 
Herausforderung, halbwegs realistische Komponenten zu 
finden/erstellen/überprüfen, so dass mir die, für nichtlineare 
Kennlinien, ausschließlich verwendete Methode der piece-wise linear 
Interpolation doch etwas zu dürftig erscheint. Für die Simulationsdauer 
ist es aber sicher ein Vorteil, wie man am Vergleich sieht ;)

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ja. Bei Simplis/Simetrix-Kombi kann man für das gleiche Projekt beide 
Simulatoren alternativ auswählen und damit direkt vergleichen. Sehr 
interessant!

Bodediagramm eines Schaltreglers dauert 2 Sekunden.

Dort steht auch dabei, daß die PWL-Darstellung aus importierten 
SPICE-Modellen automatisch erzeugt wird.

: Bearbeitet durch User
von Hannes (Gast)


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Vielleicht nur beiläufig passen zu diesem Thread...

Kennt vielleicht jemand von euch das Buch von Würth Elektronik zu 
LTSpice?
Ist das Empfehlenswert um vielleicht etwas Tiefer in die Materie 
abzutauschen?

Hab mir damals die Trilogie der induktiven Bauelemente auch zugelegt und 
es war für mich damals wirklich interessant und Informativ!

von Helmut S. (helmuts)


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@HildeK
Die Studenten die bei Prof. Lüder waren hatten den Vorteil, dass sie ein 
gutes gedrucktes Manuskript THEORIE DER SCHALTUNGEN I-IV hatten. 
Zumindest Band I, II, und III hatte ich mir nachträglich dann noch 
besorgt. Je nach Beginn des Studiums hatte man bei dem einen oder dem 
anderen Prof. Das wechselte jährlich. Vielleicht liegt ja auch Band IV 
noch irgendwo im Keller bei mir.

: Bearbeitet durch User
von Dieter P. (low_pow)


Angehängte Dateien:

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Die Genauigkeit der Simulation ist das eine, früher
war die Grenze halt die Hardware.Manchmal habe ich den Eindruck,
daß Programme nach der bunten Oberfläche beurteilt werden,
was eingebaut ist, ist dann nicht so wichtig.
Ein bekanntes Betriebssystem ist da sehr erfolgreich..

Versuchsweise habe ich mal von einer Tina-Demoversion
einen AMV mit LTSpice nachgezeichnet.
Das ganze in Eagle exportiert und mit Diptrace in 3D
dargestellt ( Eagle ULP -ing ).
Das liest sich zwar ganz einfach, war aber einiges an
Aufwand, eigene Symbole etwa.
Das ganze läßt sich auch als *.wrl Datei ausgegeben
und mit einem weiteren Programm ansehen.

Die Dateien dazu möchte ich nicht einstellen,
es ist nicht ganz so einfach und muß zusammenpassen.

Ich werds auch nicht ins Platinenforum stellen.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Hm. Dieter. Geht das nicht am Thema ziemlich vorbei?


Meine Euphorie mit Simplis ist momentan etwas gedämpft, da ich diverse 
Unzulänglichkeiten feststellen mußte. So funktioniert die automatische 
Konvertierung von SPICE-Modellen nicht mit allen denkbaren 
Code-Elementen. Als simples Beispiel versteht Simplis keine Spannungs- 
oder Stromquelle. Warum auch immer. In den Beispielen verwenden sie dann 
eine andere Quelle. Aber warum? Gut, ich bin noch am probieren. Bin halt 
LTspice gewohnt.

Eines deren Beispiele läuft in beiden Simulatorversionen. Und so will 
ich das auch für alle Sims!

Das User-Interface ist an manchen Stellen schöner als bei LTspice, so 
haben Widerstände gleich die Normreihen zur Auswahl. Anderes erscheint 
mir hakeliger als bei LTspice. Sagen wir umständlicher.

von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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Dieter P. schrieb:
> Manchmal habe ich den Eindruck,
> daß Programme nach der bunten Oberfläche beurteilt werden,
> was eingebaut ist, ist dann nicht so wichtig.

Wobei bei LTSpice das Pendel doch zu sehr in die andere Richtung 
ausschlägt. Zu der neusten Idee, bei der Mac-Version keine Menüleiste 
anzubieten, sondern verstärkt die Tastatur-Kürzel zu bewerben, kann man 
viel sagen. Es gibt ja die Drohung die Menüleiste auch aus der 
Windows-Version rauszuwerfen.

Sowas passiert, wenn die Regelschleife zwischen Programmierer, der sich 
als einsamer Held und im Besitz der einzigen Wahrheit sieht, und 
Benutzern nicht funktioniert. Die LTSpice-Oberfläche muss nicht schöner 
oder bunter werden, aber sie könnte um einiges besser werden. Dazu 
gehört nicht, jahrelang vernachlässigte GUI-Elemente und Strukturen 
komplett und ersatzlos auszubauen.

Wenn schon ein weiterer Rückschritt, warum nicht direkt zurück zum 
Bearbeiten eines SPICE-Decks im Texteditor? Das ist mir lieber, als für 
noch ein weiteres Programm alle Tastatur-Kürzel zu lernen oder in 
Popup-Menüs und -Fenstern auf Befehlssuche zu gehen.

von Dieter P. (low_pow)


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>Hm. Dieter. Geht das nicht am Thema ziemlich vorbei?

Es war dazu gedacht, um zu zeigen wie man vom Simulator ( LTSpice )
weiter kommt, weil öfters werden ja ganze Paketlösungen verwendet.
Damit meine ich Schaltbild, Pcb und optinal Simulation vom
gleichen Hersteller.

Die 3D Ansicht von Platinen ist hier kein Thema, bei Diptrace hat
diese aber auch mit dem Demo-AMV einen Fehler ( Pins  BJTs ),
mit SMD - Teilen sollte es aber gehen.

Wenns interessiert einfach anschauen.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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In SPICE simuliert man normalerweise immer nur Teilaspekte einer 
Schaltung. Daher kann man das zwar machen, ist aber eher ungewöhnlich.

von Kai K. (klaas)


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Naja, nachdem ich jetzt einige Male böse auf die Nase gefallen bin, sehe 
ich Simulatoren mit immer gemischteren Gefühlen. Eine Simu ist höchstens 
so genau, wie die verwendeten Modelle. Die Modelle von OPamps sind aber 
teilweise völlig veraltet oder schlichtweg falsch. Gerade bei TI mußte 
ich das leidvoll erfahren. Aber auch Dioden sind sehr oft völlig 
chaotisch modelliert. Gerade beim Leckstrombereich weichen die Parameter 
teilweise um mehrere Größenordnungen voneinander ab.

Außerdem werden ganz viele Mechanismen überhaupt nicht modelliert, 
beispielsweise die Versorgungsstromaufnahme von OPamps bei 
Lastschwankungen. Auch das wichtige Verhalten, wenn Eingangs- und 
Ausgangsspannungen die Rails verlassen wird überhaupt nicht modelliert. 
Auch viele Rauschmodelle sind extrem fehlerhaft.

Auch scheint es überhaupt keinen Standard bei der Modellierung von 
Opamps zu geben. Jeder wurschtelt da so vor sich hin und modelliert mehr 
oder weniger aufwendig. Man kann aus dem Modell nie ableiten, welche 
Parameter jetzt nur eine Schätzung sind und welche sehr genau abgebildet 
werden. Das ist dann wie Lottospielen.

Ein anderes Ärgernis sind die Genaugigkeiten bei den Berechnungen selbst 
oder die notorische Instabilität etlicher Simulatoren. Seien wir mal 
ehrlich, die meisten Simulationen befriedigen doch eher den Spieltrieb 
im Manne, als daß sie belastbare Resultate bringen. Ich verlasse mich 
auf jeden Fall hauptsächlich auf die Prototypschaltung und 
Temperaturschrankmessungen.

Die Stabilität teste ich, indem ich die Schaltung gezielt versuche 
instabil werden zu lassen, indem ich beispielsweise große 
Streukapazitäten hierhin und dahin löte.

Simulationen verwende ich so, daß ich möglichst vom OPamp abstrahiere, 
also beispielsweise nur die endliche open-loop-output-impedance für 
Phasenganganalysen heranziehe. Da erkenne ich dann schnell, wo es 
problematisch wird und schaffe gezielt Abhilfe.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ja, da hast du es leider auf den Punkt gebracht. Wie beim Löten ist auch 
hier enorme Erfahrung nötig.

von Dieter P. (low_pow)


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OpAmps verwende ich nicht oft.Mir ist allerdings eines schon klar,
die Simulation ist ein Luftaufbau, wenn man so will.Die Platine mit
L, C, und Kopplungen ist in diesen vereinfachten Schaltungen nicht da.

Die Rechenmodelle sind auch so eine Sache, die Vollversionen
haben immer einen Modeleditor eingebaut, bei den Demoversionen fehlt
der, oder es gehen nur Dioden.Das war bei Pspice unter DOS schon so.

Es wurde auch mal erwähnt, Rauschen im Transient Modus.Ein Simulator,
den es als Option zu Schaltplan und PCB gibt, soll da auch was können.
Ich meine Pulsonix, Preise für die Simulatoroption nicht bekannt.
Eine Demoversion ( mit Simulator ? ) gibts, wenn man alle seine Daten
spendet als Download.
Nicht auf der deutschen Vertriebs Pesch.. Seite !
Sondern unter Pulsonix.com  / Download a free trial copy now.
Dachdem ich als Datenspender wohl nicht in Frage komme, hab ichs halt
nicht.

Ich weis ja nicht, ob der Spruch von Ikea ist:
Simulierst du noch oder lebst du schon?

Na ja, auch andere Firmen werden gute Sprüche und Preise haben..
"Pulsonix is a completely integrated Schematic and PCB tool suite
created to meet the changing needs of PCB design in the 21st century."

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Man simuliert immer nur soviel, wie man für ein stichhaltiges Ergebnis 
brauch. Das gilt auch für parasitäre Elemente.

Eine vollständige Simulation scheitert an der Rechenleistung, den 
verfügbaren Modellen (Für viele Sachen gibts gar keine) und an der 
Interaktion mit der Umgebung. Die Schaltung soll ja irgendwas machen und 
nicht sinnleer für sich hinarbeiten.

von Arc N. (arc)


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Hannes schrieb:
> Vielleicht nur beiläufig passen zu diesem Thread...
>
> Kennt vielleicht jemand von euch das Buch von Würth Elektronik zu
> LTSpice?
> Ist das Empfehlenswert um vielleicht etwas Tiefer in die Materie
> abzutauschen?

Was heißt tiefer? Das was mir beim Querlesen während eines 
Vertreterbesuches in Erinnerung geblieben ist, war eigentlich nur: 
Hilfe-Datei übersetzt und etwas ausführlicher.
Auf 
http://www.we-online.de/web/de/electronic_components/produkte_pb/fachbuecher/Trilogie_1.php 
gibt's zumindest das Inhaltsverzeichnis und ein paar Seiten zu lesen...

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