[LTspice] merkwürdiges Verhalten eines Schwinkreises

[Uhu U. (uhu)]

Ich spiele mit dem Resonanzverhalten eines idealen 
Parallelschwingkreises. Ich erwarte, dass sich ein Schwingkreis mit 
Resonanzfrequenz 1 kHz mit einem Sinussignal von 1 kHz schwebungsfrei 
anregen lässt - LTspice ist aber anderer Meinung:

Der Parallelschwinkreis mit L=2.5330295911 H und C=10nF (Resonanz bei 1 
kHz) kommt mit einem Sinus-Signal mit 945 Hz richtig gut in Resonanz. 
Bei Anregung mit einem Sinussignal mit 1000 Hz ist eine deutliche 
Schwebung überlagert.

Wovon kommt das?

[Sinus T. (micha_micha)]

Ach, und den 1n-Kondensator ignorierst du bei deiner 
Resonanzfrequenzberechnung geflissentlich?

[Uhu U. (uhu)]

Sinus T. schrieb:
> geflissentlich

Geflissentlich nicht, aber das wirds wohl sein.

Wie kann man den Sinus so einkoppeln, dass sich die Resonanzfrequenz 
nicht ändert?

[Helmut S. (helmuts)]

Man nehme einen Widerstand statt C1. Da gibt es aber dann keine Erhöhung 
sondern als Maximum die Eingangsspannung.


Hier mal dein Problem von voher mit Schaltplan für LTspice.

[Sinus T. (micha_micha)]

Du kannst für deine theoretischen Versuche mit einer sehr kleinen 
Kapazität arbeiten, z.B 0.1pF, dann ist die Verschiebung der 
Resonanzfreqzen sehr viel geringer. Oder du rechnest deinen Ankoppel-C 
einfach mit rein. Da du eine ideale Quelle hast, geht das ja.

[Helmut S. (helmuts)]

Sinus T. schrieb:
> Du kannst für deine theoretischen Versuche mit einer sehr kleinen
> Kapazität arbeiten, z.B 0.1pF, dann ist die Verschiebung der
> Resonanzfreqzen sehr viel geringer. Oder du rechnest deinen Ankoppel-C
> einfach mit rein. Da du eine ideale Quelle hast, geht das ja.

Das ist eine gute Idee. Alternativ L reduzieren.

C = C1 + C2

10n = 1n + 9n

[Uhu U. (uhu)]

Danke, Helmut.

Ich habs mit 1n + 9n probiert - das geht schon viel besser, trifft aber 
die 1000 Hz auch nicht genau. Wenn ich den Sinusgenerator auf 994 Hz 
einstelle, gibt es eine richtig schöne Resonazkatastrophe.

Nach 10s Simulationszeit überschreitet er schon 25 kV über dem 
Schwingkreis.

Da könnten natürlich auch schon kleine Rechenungenauigkeiten zu Buche 
schlagen.

[Paul B. (paul_baumann)]

Uhu U. schrieb:
> Nach 10s Simulationszeit überschreitet er schon 25 kV über dem
> Schwingkreis.

Nimm vorsichtshalber die richtige Kondensator-Bauform, wenn es schon im 
Monitor anfängt zu spratzeln:


https://ixquick-proxy.com/do/spg/show_picture.pl?l=deutsch&cat=pics&c=pf&q=Hochspannungskondensator&h=768&w=1024&th=120&tw=160&fn=vakuumcap2.JPG&fs=168.6%20k&el=boss_pics_2&tu=https:%2F%2Fs14-eu5.ixquick.com%2Fcgi-bin%2Fserveimage%3Furl%3Dhttp%253A%252F%252Ftse2.mm.bing.net%252Fth%253Fid%253DOIP.Mecc6382b6748a556ad9f963c9ba65afbo0%2526pid%253D15.1%2526H%253D120%2526W%253D160%26sp%3D602eda1736c530fd23c3d8155a0297dd&rl=NONE&u=http:%2F%2Fweb367.login-102.hoststar.ch%2Fpassive_hochspannungsbauteile.htm&udata=97b6bc154e743cd66b720603c113f0e6&rid=LHLOPTRTSTSM855OVYKUE&oiu=http:%2F%2Fweb367.login-102.hoststar.ch%2Fbilder%2520gross%2Fvakuumcap2.JPG

MfG Paul

[Joe F. (easylife)]

Uhu U. schrieb:
> gibt es eine richtig schöne Resonazkatastrophe

Wo soll die ständig zugeführte Energie auch hin, bei idealen Bauteilen?

[Uhu U. (uhu)]

Paul B. schrieb:
> Nimm vorsichtshalber die richtige Kondensator-Bauform, wenn es schon im
> Monitor anfängt zu spratzeln:

Soll ich dir das Ding auf den Kopp hauen, oder was?

[Helmut S. (helmuts)]

Man muss bei .tran die maximale Schrittweite verkleinern damit die 
Simulation genauer wird. Dann gibt es auch bei 1kHz die größte 
Amplitude.

.AC ist super genau.

.TRAN ist eine numerische Integration mit Abbruchkriterium. Das ist 
wesentlich ungenauer.

.tran 0 1 0 1u

[Uhu U. (uhu)]

Nochmal zu der Korrektur des Schwinkreises: wie kommt man darauf?

[Helmut S. (helmuts)]

Wenn man aus Sicht der Spule in die Schaltung schaut, dann sieht man C1 
parallel C2 da die ideale V-Quelle 0Ohm Innenwiderstand hat.

[Uhu U. (uhu)]

Das leuchtet ein.

[Helmut S. (helmuts)]

Mit der gleichen Methode kann amn auch Zeitkonstante tau von RL und RC 
Schaltungen bestimmemn.

Beispiel:
C umgeben von Widerstandsnetzwerk
Dann aus Sicht von C (zwischen den Anschlüssen von C) den 
Gesmtwiderstand R berechnen. Dabei alle Spannungsquellen durch einen 
Kurzschluss ersetzen und alle Stromquellen entfernen.
tau = R*C

[Uhu U. (uhu)]

OK, Spannungsquellen sind niederohmig, Stromquellen hochohmig - dann 
passt das.