Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LtSpice: Stromquelle wirft Fehler -> offener Knoten


von Ralf (Gast)


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Hallo,

ich möchte das Verhalten einer Schaltung simulieren, welche mit Strom 
gefüttert wird (s.Anhang).

Die Schaltung ist eine 50R-Abstimmung für ein 13.56MHz RFID System. Wenn 
mit einer Spannungsquelle durchgesweept wird, dann klappt das alles. 
Wenn ich eine Stromquelle (Sinus, 1mA Offset, 1mA Amplitude) verwende, 
dann bekomme ich eine Fehlermeldung "Node N001 is floating and connected 
to current source I1".

Zum Laufen bekomme ich es dann nur, wenn ich parallel zur Stromquelle 
einen Widerstand setze, dort wo jetzt neben der Spannungsquelle die 
Lücke ist. Das hat aber den Haken, dass bei sehr hohem Widerstand die 
Spannung im kV-Bereich liegt und bei sehr niedrigem Widerstand (bspw. 
50R) dort der meiste Strom verbraucht wird.

Wie muss das Schaltbild aussehen, damit das korrekt ist?

Ralf

von Max M. (jens2001)


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Versuchs mal mit NACHDENKEN!

von Helmut S. (helmuts)


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Arbeitspunktberechnung an der Stromquelle:

Ugleichspannung = 1mA*unenndlich_Ohm = unendlich_Volt

Das mag kein Simulationsprogramm.

: Bearbeitet durch User
von Ralf (Gast)


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Max M. schrieb:
> Versuchs mal mit NACHDENKEN!
Sehr ratsam. Dass es in die Hose geht, weil's ohne den Widerstand eine 
ideale und damit unrealistische Stromquelle ist, weiß ich - sonst wär 
ich gar nicht auf die Idee gekommen da einen Widerstand zu pflanzen.
Die Tipparbeit für deine Antwort hättest du dir sparen können - und ich 
mir eigentlich auch, auf so ne Antwort sollte man eigentlich gar nicht 
antworten.

Helmut S. schrieb:
> Arbeitspunktberechnung an der Stromquelle:
> Ugleichspannung = 1mA*unenndlich_Ohm = unendlich_Volt
> Das mag kein Simulationsprogramm.
Eigentlich das gleiche wie oben... Lamentieren, nörgeln, etc. Schade... 
haut doch einfach die Antwort auf die Frage raus (wenn ihr die Antwort 
überhaupt kennt) oder lasst das antworten ganz sein, aber doch bitte 
nicht sowas.

Nehmt's mir nicht übel, ich würd's ja verstehen, wenn ich eurer Meinung 
nach eine wichtige Angabe vergessen habe - nur wär's dann auch höflich, 
wenn ihr das erwähnt anstatt das, was ihr geschrieben habt.

Vergesst es einfach, ich such mir mal ne Seite, welche Spice erklärt. 
Dauert zwar länger, aber da lern ich mehr dabei.

Schönen Abend noch.

von Helmut S. (helmuts)


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Ich habe das Problem als Formel beschrieben.
Die Stromquelle liefert 1mA Gleichstrom. Da weit und breit kein 
Widerstand in der Nähe ist käme beim Arbeitspunkt unendlich-Volt heraus.
Genaugenommen rechnet SPICE da schon gar nicht sondern macht zuerst 
einen Schaltplan-Check(topology check). Bei dem Check erwartet SPICE 
einen DC-Pfad von der Stromquelle nach GND. Da kein DC-Pfad da ist, 
kommt eine Fehlermeldung.

ERROR: Node N001 is floating and connected to current source I1

: Bearbeitet durch User
von Helmut S. (helmuts)



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Wenn hier auf jede Frage gleich die hundertprozentige Antwort 
geschrieben würde, dann wäre das Forum hier total langweilig.

Hier die 100% Lösung für LTspice.

1. Möglichkeit: Man kann könnte einfach den Topology-Check ausschalten.
Eigentlich mache ich das nie.

2. Möglichkeit: Man macht einen niederohmigeren Widerstand parallel zur 
Stromquelle und definiert für die AC-Analyse einen extrem hohen 
Widerstand, z, B. 1T (10^12) Ohm. Hochohmiger als 1T ist deine 
aufgebaute Schaltung vermutlich auch nicht.
1Meg AC=1T

Noch ein Hinweis:
Ich wollte den DC-Arbeitspunkt anzeigen. Da fiel mir dann ein, dass 
LTspice in deiner Schaltung gar keinen DC-Arbeitspunkt in der 
.AC-Anlayse berechnet, weil kein nichtlineares Element in der Schaltung 
ist. Nichtlineare Bauteile sind z. B. Dioden, Transistoren und 
B-Quellen.

In der Schaltung im Anhang zeige ich beide Methoden.

Nachtrag:
Meistens wähle ich in der Quelle "AC 1" für die .AC-Analyse.

: Bearbeitet durch User
von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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@Ralf:

Stell dir vor, C1 wäre ein echter Kondensator.

Es gilt:

  dU/dt = I/C = 1mA/40pF = 25MV/s

Silvester ist aber erst in knapp vier Wochen.

von Ralf (Gast)


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N'abend,

so, hab mich mittlerweile beruhigt - vorab, tut mir leid, dass ich in 
der letzten Antwort so schroff war, aber da ist mir ein bisschen die 
Krempe hoch. Nun ist wieder gut. Und meinen Dank vorab an dich, Helmut 
S, dass du daraufhin geantwortet hast.

Helmut S. schrieb:
> Ich habe das Problem als Formel beschrieben.
> Die Stromquelle liefert 1mA Gleichstrom. Da weit und breit kein
> Widerstand in der Nähe ist käme beim Arbeitspunkt unendlich-Volt heraus.
> Genaugenommen rechnet SPICE da schon gar nicht sondern macht zuerst
> einen Schaltplan-Check(topology check). Bei dem Check erwartet SPICE
> einen DC-Pfad von der Stromquelle nach GND. Da kein DC-Pfad da ist,
> kommt eine Fehlermeldung.
Das ist ne Erklärung, die ich so auch jetzt nachvollziehen kann. Die 
Formel alleine hat mir nur gesagt, dass ein Widerstand hilft, aber die 
Realität konnte ich so erstmal nicht abbilden (bspw. dass bei 
Spannungsversorgung der KSQ dann eigentlich Schluss sein müsste, wonach 
ich aber zugegeben auch nicht gefragt habe, sorry.).

> Wenn hier auf jede Frage gleich die hundertprozentige Antwort
> geschrieben würde, dann wäre das Forum hier total langweilig.
Findest du? Ich glaub das Forum hätte dann n besseren Ruf und vielleicht 
würden dann richtig coole Projekte an der Tagesordnung stehen, die's mit 
Sicherheit nicht langweiliger machen ;)

> Hier die 100% Lösung für LTspice.
> 1. Möglichkeit: Man kann könnte einfach den Topology-Check ausschalten.
> Eigentlich mache ich das nie.
Gefällt mir auch nicht, das wird irgendwann zum Knieschuss.

> 2. Möglichkeit: Man macht einen niederohmigeren Widerstand parallel zur
> Stromquelle und definiert für die AC-Analyse einen extrem hohen
> Widerstand, z, B. 1T (10^12) Ohm. Hochohmiger als 1T ist deine
> aufgebaute Schaltung vermutlich auch nicht.
> 1Meg AC=1T
Ah, wieder was gelernt. Ich wusste nicht, dass man bspw. für AC dann 
andere Werte eintragen kann. Danke. Das heisst für mich, dass ich mir 
doch mal n Spice-Buch zulegen oder n gutes Wiki suchen muss.

> Noch ein Hinweis:
> Ich wollte den DC-Arbeitspunkt anzeigen. Da fiel mir dann ein, dass
> LTspice in deiner Schaltung gar keinen DC-Arbeitspunkt in der
> .AC-Anlayse berechnet, weil kein nichtlineares Element in der Schaltung
> ist. Nichtlineare Bauteile sind z. B. Dioden, Transistoren und
> B-Quellen.
Jetzt wird's interessant, die B-Quelle scheint recht vielfältig zu sein 
- das muss ich mir mal genauer anschauen.

> In der Schaltung im Anhang zeige ich beide Methoden.
Danke, die zweite werd ich mir anschauen :)

> Nachtrag:
> Meistens wähle ich in der Quelle "AC 1" für die .AC-Analyse.
Du gibst diesen Hinweis, weil ich einen Offset von 1 drin hab?

Yalu X. schrieb:
> Stell dir vor, C1 wäre ein echter Kondensator.
> Es gilt:
> dU/dt = I/C = 1mA/40pF = 25MV/s
> Silvester ist aber erst in knapp vier Wochen.
Ich seh schon, dass mein Modell zu vereinfacht war :) Da brauch ich mich 
dann nicht (mehr) über's Ergebnis wundern. Ich werd mich auf die Suche 
nach nem "Handbuch" machen, um zu schauen dass ich die KSQ genauer 
abbilde.

Danke euch.

Ralf

von Helmut S. (helmuts)


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Hallo Rolf,

> Das heisst für mich, dass ich mir doch mal n Spice-Buch zulegen oder n gutes 
Wiki suchen muss.

Das was ich geschrieben habe gilt, mit Ausnahme des benötigten DC-Pfades 
nach GND, nur für LTpice. Das steht in keinem Buch. Was ich beschrieben 
habe steht am ehesten noch im verlinkten Wiki, teilweise unter 
"Undocumented LTspice".

http://www.ltwiki.org

https://groups.io/g/LTspice/wiki/home

Die LTspice user group ist nach groups.io umgezogen da Yahoo am 14. 
Dezember alle Files in den Yahoo groups löschen wird.

https://groups.io/g/LTspice

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