Das arbeitet nicht linear, kannst Du erkennen, wenn Du den Strom mal auf sehr niedrige Werte einzustellen versuchst mit V1. Z.B. bricht bei V1 auf 1V alles weg.
R2 und C1 machen die ganze Schaltung voellig taub fuer 5usec Geschichten, denn deren Zeitkonstante liegt bei einer Millisekunde. Der Opamp geht einfach an den Poller, er regelt nicht. Man sollte da auch einen haben, der mit 10-12V an V+ versorgt werden kann.
Habe mal umgebaut. Angehaengt ist eine linear arbeitende Version, welche regelt. Damit hast Du einen in der Amplitude ueber die ganze Leuchtperiode geregelten LED Strom. Bis auf Ein- und Ausschaltmomente natuerlich, die nicht beliebig schnell sein koennen. 1.2V an "Puls" ist
60A, 0.2V ergibt 10A und so weiter.
220p mit 1k gibt schon einen Hauch an Ueberschwinger, da hat man mit diesem Opamp das Gaspedal fast am Bodenblech. Jetzt kann man R3 auf
30ohm oder so absenken, C1 auf 100p, aber das ist, als wenn man auf einer bereits kippelnden Leiter noch zwei Sprossen weiterklettert.
Ein Tip fuer die Modelle: Es erleichtert Leuten (und auch Dir, wenn Du mal auf einem anderen rechner probierst) die Simulation, wenn Du die Modelle als Spice Directive in den Schaltplan setzt. Wobei im Usenet m.W. allerdings eine Grenze von 100kB pro Post gilt, geht also nicht bei Sachen mit ganz vielen oder langen Modellen.
BTW, 800uF braucht man nicht unbedingt.
Version 4 SHEET 1 1324 912 WIRE 576 -128 576 -224 WIRE 1136 -80 1136 -128 WIRE 208 32 -160 32 WIRE 272 32 208 32 WIRE 928 32 352 32 WIRE 1136 32 1136 -16 WIRE 208 96 208 32 WIRE 576 144 576 -64 WIRE 0 192 0 176 WIRE -160 208 -160 32 WIRE -32 208 -160 208 WIRE 208 224 208 160 WIRE 208 224 32 224 WIRE 272 224 208 224 WIRE 528 224 352 224 WIRE -32 240 -272 240 WIRE 0 272 0 256 WIRE 576 272 576 240 WIRE 928 272 928 32 WIRE 928 272 576 272 WIRE 576 304 576 272 WIRE 576 464 576 384 WIRE -192 624 -192 592 WIRE -64 624 -64 592 WIRE 192 624 192 592 WIRE -192 736 -192 704 WIRE -64 736 -64 704 WIRE 192 736 192 704 FLAG 576 464 0 FLAG 192 736 0 FLAG -64 736 0 FLAG -192 592 + FLAG 192 592 Puls FLAG -192 736 0 FLAG -64 592 - FLAG 576 -224 Vcap FLAG -272 240 Puls FLAG 0 176 + FLAG 0 272 - FLAG 1136 32 0 FLAG 1136 -128 Vcap SYMBOL voltage 192 608 R0 WINDOW 123 0 0 Left 2 WINDOW 39 0 0 Left 2 SYMATTR InstName V1 SYMATTR Value PULSE(0 1.2 1us 1n 1n 5us 10us 1) SYMBOL nmos 528 144 R0 SYMATTR InstName M1 SYMATTR Value irlr_u8256pbf SYMATTR Prefix X SYMATTR SpiceModel irlr_u8256pbf SYMBOL voltage -64 608 R0 WINDOW 123 0 0 Left 2 WINDOW 39 0 0 Left 2 SYMATTR InstName V3 SYMATTR Value -2 SYMBOL voltage -192 608 R0 WINDOW 123 0 0 Left 2 WINDOW 39 0 0 Left 2 SYMATTR InstName V4 SYMATTR Value 7 SYMBOL LED 560 -128 R0 SYMATTR InstName D2 SYMATTR Value PT-121-B SYMATTR Description Diode SYMATTR Type diode SYMBOL res 560 288 R0 SYMATTR InstName R1 SYMATTR Value 0.02 SYMBOL res 256 48 R270 WINDOW 0 32 56 VTop 2 WINDOW 3 0 56 VBottom 2 SYMATTR InstName R2 SYMATTR Value 1k SYMBOL res 256 240 R270 WINDOW 0 32 56 VTop 2 WINDOW 3 0 56 VBottom 2 SYMATTR InstName R3 SYMATTR Value 100 SYMBOL cap 192 96 R0 SYMATTR InstName C1 SYMATTR Value 220p SYMBOL Opamps/opamp2 0 160 R0 SYMATTR InstName U1 SYMATTR Value LMH6611 SYMATTR SpiceModel LMH6611 SYMBOL cap 1120 -80 R0 SYMATTR InstName C2
TEXT -208 896 Left 2 !.tran .01us 15us TEXT -208 816 Left 2 !.lib irlr_u8256pbf.spi\n.lib LMH6611.mod TEXT 1136 80 Left 2 !.ic V(Vcap)=10
Das ist Zufall. Der Opamp saust an den Poller und bleibt dort. Regeln kann er wegen dieser Zeitkonstante natuerlich nicht. Zufaellig ergibt sich ein Strom von etwa 60A, weil die volle Ausgangsspannung des Opamp gerade so zur dafuer notwendigen Vgs plus Abfall am Shunt passt. Aber wenn man genau hinschaut, nicht ganz, der Strom ist etwas hoeher als
60A. Gibt man dem Opamp eine Versorgung von 10V, schnellt der Strom auf etwa 90A. Das ganze ist aber rasch behoben und regelt dann schoen aus, siehe anderer Post.
Wenn Du das aufbaust, nimm aber wirklich einen Opamp, der +10V oder mehr kann. Wenn es geht und Du eine hast, auch eine negative Spannung. Das macht die fallende Flanke in der Praxis etwas zackiger, falls noetig.
Der Grund fuer die notwendige hoehere positive Versorgung ist, dass die
1.2V, die am Shunt abfallen, bei der verfuegbaren Vgs abgezogen werden muessen. Denn der Source-Anschluss geht dann ja mit auf diese 1.2V hinauf. Dann reichen 5V am Opamp echt nicht mehr.
Der IRLR8256 haelt das bei 6usec aus, waere mir aber zu knapp und ich wuerde einen fetteren FET nehmen, vor allem wenn mal laengere Blitze benoetigt werden:
formatting link
Ich bin auch kein Freund davon, solche hohen Stroeme durch so duenne Pinnekes zu schicken. Muss ja nicht unbedingt TO263-7 sein, aber ein wenig mehr Metall waere gut.
Hmm, als ich die Netlist in LTSpice geladen hatte, waren das 800u. Wobei der 6usec Blitz auch noch mit weniger als 200uF funktioniert. Echte uF, nicht durch hohe Spannung bei Keramik-C verschwundenen oder bei Elkos weggetrocknete :-)
Der Opamp geht nur soweit herunter, bis der FET sperrt. Das ist auch sinnvoll, weil der Ausgang dann nicht bei jedem Blitz von Null auf 4-5V sausen muss. In der Praxis haengt es vom Offset ab und es kann einige Exemplare geben, die auf Null ziehen, weil sie "denken, da ist noch was uebrig". Das verlangsamt jedesmal das Einschalten, u.a. wegen der Slew Rate.
Also sollte der Opamp moeglichst wenig Offset haben und man sollte die LED mit ein wenig Strom weiterlaufen lassen. Sollte das sich ergebende Restlicht ein Problem sein, koenntest Du etwas Strom an der LED vorbeischleusen.
Das war jetzt nur als Beispiel. Asymmetrisch ist ok, dennoch ist summarisch 9V fuer diesen Opamp was viel.
Auf Anhieb nicht, weil ich fuer sowas selten Opamps verwende. Da muss man alles durchwuehlen und auf diese Kriterien achten:
Versorgung insgesamt min 15V (kann man asymmetrisch aufteilen).
Unity-gain stable (kann man notfalls aber was tricksen).
Slew Rate nur wenige hunderd nsec/Volt.
Moeglichst viel zulaessige kapazitive Last bereits ohne Widerstand.
Kerniger Ausgangstreiber (mehr mA = besser).
Wenn Du einenSim-File brauchst, wuerde ich bei Linear Technology anfangen.
Flotte Opamps >10MHz haben meist viel Offset. Da gaebe es wiederum Trick, das per externer Auto-Zero Loop mit zweitem langsamen Opamp zu bereinigen. Nennt sich auf Deutsch m.W. Klemmung. Da fangen in Design Reviews die Koepfe an zu rauchen :-)
Bei mir ist der mit 1k/100p im Feedback und 30 Ohm im Gate-Pfad zackig, schmackig und stabil. Aber immer in der Praxis nachmessen, SPICE Models zeigen einem nicht alles.
Schrauben geht (meist) so: Sehen, bei welchem Gate Widerstand es dem Opamp bei brutalen Steps ungemuetlich wird, Faktor 2-3 wieder rauf. 0.5 bis 1k in die Gegenkopplung setzen und dann den Wert des Kondensators aendern. Puristen und reinen Akademikern wird bei sowas uebel, aehnlich wie wenn man PID-Regelschleifen nach Ziegler-Nichols einstellt.
Also wir zuecken dafuer einfach die Kreditkarte und ... :-)
An sich reicht ein 10V Netzteil fuer den Kondensator, welcher z.B. ueber eine Widerstand nachgeladen wird. Daran kann auch V+ des Opamp, denn viel mehr als 6-7V muss er am Ausgang nicht liefern. Falls ein zweites Steckernetzteil zu unprofessionell aussieht, geht es auch anders.
Eine negative Spannung erzeuge ich mir oft mit einem CD40106, der ohnehin fuer Blink-LED und so gebraucht wird. Wenn Du keinen in der Bastelkiste hatt, geht es auch mit Chips wie NE555:
formatting link
Nur daran denken, dass das nicht sehr stabil ist, also nicht zu knapp an der Abs Max Grenze betreiben. Der Opamp braucht nur ein paar Volt negativ.
Hmm, ich beginne zu verstehen, warum diese Schaltung _in der Simulation_
reichlich Offset (77 uV im Modell-Text angegeben, in der Simulation
der Kennlinie und der Opamp hat nicht allzuviel zu tun. Ob der Beleuchter das nun mag, dass die LED dann schon ziemlich funzelt, oder ob man das mit einem Parallelwiderstand (approx. 4R7) weg haben will, ist eine andere Frage.
Scheint ja eher so ein behavioral (?) Modell zu sein, eines, das z.B. schon bei 0V ausreichend Betriebsstrom zieht :-]. Ausserdem
"0" laufen und nicht gegen V_EE oder dergleichen. Damit kriegt man
aller Art. Bis hin zu "Singular Matrix" im OpAmp.
"Lustig" ist es ja immer wieder, alle GNDs mal zusammen-
anzuschliessen. Mit diesen Modellen der schnellen OpAmps dieser Serie kriegt man dann in den ersten Piko/Nanosekunden immer irgendwelche
Kann man auch mit Schaltungen, die gar nichts machen (sollten) sehen: Version 4 SHEET 1 2360 680 WIRE 560 -192 304 -192 WIRE 1024 -192 560 -192 WIRE 640 -160 464 -160 WIRE 464 -144 464 -160 WIRE 1024 -96 1024 -192 WIRE 560 -48 560 -192 WIRE 464 -32 464 -64 WIRE 528 -32 464 -32 WIRE 640 -16 640 -160 WIRE 640 -16 592 -16 WIRE 304 0 304 -192 WIRE 384 0 304 0 WIRE 528 0 464 0 WIRE 304 64 304 0 WIRE 560 64 560 16 WIRE 560 64 304 64 WIRE 1024 64 1024 -16 FLAG 1024 64 0 SYMBOL Opamps/opamp2 560 -80 R0 WINDOW 3 20 103 Left 2 SYMATTR Value LMH6611 SYMATTR InstName U2 SYMATTR SpiceModel LMH6611 SYMBOL voltage 1024 -112 R0 WINDOW 123 0 0 Left 2 WINDOW 39 0 0 Left 2 WINDOW 3 -332 104 Left 2 SYMATTR Value PULSE(-10 10 1u 10u 10u 2u) SYMATTR InstName V4 SYMBOL res 448 -160 R0 SYMATTR InstName R1 SYMATTR Value 1 SYMBOL res 480 -16 R90 WINDOW 0 0 56 VBottom 2 WINDOW 3 32 56 VTop 2 SYMATTR InstName R2 SYMATTR Value 1 TEXT 848 48 Left 2 !.tran 0 20us 0 TEXT 576 56 Left 2 !.lib LMH6611.mod
Juxeshalber kann man auch mal den minus-Eingang auch direkt anschliessen...
Dazu kannst Du auch einen "Fehlerstrom" einpraegen, dann fliesst kein Strom im Leerlauf mehr. Die meisten schnellen und gleichzeitig bezahlbaren Opamps haben viel Offset. Wobei unsere Definition von bezahlbar leicht unterscheidlich sein duerfte :-)
Ist bei mir weniger als 1usec. Doch es ist schon richtig, Opamp Models sind so gut wie immer behavioral und daher mit Vorsicht zu geniessen. Es funktioniert in der Wirklichkeit schnell und praezise.
Singular Matrix Errors sind bei mir an der Tagesordnung.
Das geht nicht und fuehrt eine Simulation ad absurdum. Man kann einen Opamp nicht ohne Versorgung betreiben und auch nicht in dieser Art das Signal zur Versorgung benutzen. Ausserdem darf der LMH6611 insgesamt nur maximal 11V an Versorgung sehen.
noch ein "simplified schematics" angegeben, damit man mal grob eine Idee von der Topologie bekommen hat. Oftmals auch noch eine detaillierte Angabe des behavioral models. Heute ist man da knausrig, wahrscheinlich wegen a) zu teuer und im Sinne des Kunden
und wir wollen, ebenso in seinem Sinne, ihn nicht noch mehr verwirren.
Eventuell sind das Current-feedback Opamps mit Spannungsfolger am Minus-Eingang inklusive dann intern einen Emitterwiderstand. Gab mal ne Serie davon von NSC.
Eben nicht. Der Puls sieht dann zwar optisch gut aus, hat aber mit der Ansteuerung wenig zu tun. Ich wollte ja eine Rampe fahren, damit
PULSE(0 1.2 1us 2u .5u 4us) Triumph, sieht super aus, alles prima. Dann aber "mit ohne idling",
streuung passieren. PULSE(-0.01 1.2 1us 2u .5u 4us) Weia, schon wieder ein Anteil von 200 A/us drin. Auch lustig: PULSE(-0.01 1.2 1us 5u .5u 4us)
drin sein, welcher letztendlich eben auch die Slew Rate begrenzt. Nebeneffekt ist, dass ein superschneller OpAmp da nicht wirklich
(pro OpAmp) LMH6642 eher besser ab...
Und dann? Ich komm da nicht weiter.
[spice schematics]
Ich benutze weder ein Signal zur Versorgung noch lege ich eine Spannung an irgend ein Paar von Pins an. Ich simuliere einen
dass alle Pins auf gleichem Potential liegen. Hier aber zeigt sich, dass sich im Modell mehere Komponenten auf "0" beziehen, was IMHO ein grober Fehler ist. Behavioral or not, es widerspricht
Aber: Niemand verbietet mir, den Opamp "floatend" zu betreiben, etwa in einem Netzteil. Beispiel: V_ee = 10 V; V_cc = 15 V. Dann liegen am OpAmp
gegen Masse. Das darf nicht passieren, das bedeutet ja, das Modell "sieht"
Und es kann doch auch sein, dass die lokale Versorgung ausgeschaltet ist. Also V_ee = 10 V und V_cc = 10 V und damit 0 V am Opamp. Und dann fliesst im Modell ein Strom von 624 mA gegen Masse! Da braucht es doch
Man kann mit einer Stromquelle auf den Mess-Shunt einen Strom praegen, an der LED vorbei, welcher gross genug ist, dass auch beim hoechsten zu erwartenden Offset-Fehler des Opamp die LED garantiert stromlos wird. Ist in Deutsch wohl was holprig ausgedrueckt, hoffe es kommt rueber.
Oh ja, beinahe krankhaft ist das. Ich muss z.B. wegen Hi-Rel, EMV und so fast immer wissen, ob der Opamp im Eingang eine reinrassige CMOS oder JFET Architektur hat und dann noch, ob irgendwelche nicht vorgespannten Diodenstrecken an Ein- und Ausgaengen lauern. Da muss ich bei neuen Modellen jedesmal den Support fragen und wenn der "geoutgesourced" ist, dann kann dieser Prozess zaeh wie Kaugummi werden. Zuerst wollen sie meist auch, dass man "Clubmitglied" wird, ein hyper-duper-super sicheres Passwort fuer so eine banale Sache waehlt, was man spaeter eh vergisst, persoenliche Angaben bis hin zur Schuhgroesse macht, und so weiter.
Meine Optiksachen liefen bisher alle im einstelligen Nanosekundenbereich oder noch flotter ab, daher kenne ich LMH und aehnliche Serien kaum. Da sind eher Opamps aus der THS-Serie von Texas angesagt, gibt es bis
18GHz. Selbst mit dem gemuetlichen THS4631 geht es, siehe Anhang.
Das lief dann immer so wie simuliert, vorausgesetzt, das Layout ist HF-gerecht.
Du kannst den Parameter Gmin reduzieren. Aenderung von Abstol und Tseed kann auch helfen. Im Notfall und wenn es eilt, waehle ich externe Widerstaende etwas anders, bis es flutscht. "Smooshing" auf gut Amriganisch, bei Euch Schweizern heisst das vermutlich "Corriger la fortune".
Wobei dann oft der PC-Prozessor richtig mit dem Fuss in die Oelwanne geht. Einer der Gruende, warum in meinem Buero meist der Ventilator laeuft und die Glastuer weit offen steht. Sonst wird das zur Sauna.
Nun ja, das Behavioral Model ist eben das, "behavioral", also nur im Verhalten unter Normalbedingungen einigermassen definiert. Packungseigenschaften, ESD oder sonstwas kannst Du damit nicht simulieren.
Noe, aber fuer Analogixe faellt 11uA unter "Rauschen" :-)
Behariola Models sind ungeeignet, DC-Verhaeltnisse zu hinterleuchten. Sie sind dennoch Gold wert, weil viele Simulationen mit dem vollen Model bis naechsten Sonntag laufen wuerden.
Wie gesagt, dafuer ist das Behavioral Model nicht gedacht. Es ist gedacht fuer relativ normale Modi. Welche aber leider so gut wie nie definiert sind und die man daher selbst "ertasten" muss. Das sind die weniger erfreulichen Dinge an SPICE, aber dafuer spart einem das erheblich R&D Zeit und meinen Kunden viel Geld. Das beste ist, in der Zeit, wo ich dadurch nicht arbeiten muss, kann ich mit dem Mountain Bike ueber die Trails zischen.
Anhang:
Version 4 SHEET 1 1324 1628 WIRE 576 -128 576 -224 WIRE 1136 -80 1136 -128 WIRE 208 32 -160 32 WIRE 272 32 208 32 WIRE 928 32 352 32 WIRE 1136 32 1136 -16 WIRE 208 96 208 32 WIRE 576 144 576 -64 WIRE 0 192 0 176 WIRE -160 208 -160 32 WIRE -32 208 -160 208 WIRE 208 224 208 160 WIRE 208 224 32 224 WIRE 272 224 208 224 WIRE 528 224 352 224 WIRE -32 240 -272 240 WIRE 0 272 0 256 WIRE 576 272 576 240 WIRE 928 272 928 32 WIRE 928 272 576 272 WIRE 576 304 576 272 WIRE 576 464 576 384 WIRE -192 624 -192 592 WIRE -64 624 -64 592 WIRE 192 624 192 592 WIRE -192 736 -192 704 WIRE -64 736 -64 704 WIRE 192 736 192 704 FLAG 576 464 0 FLAG 192 736 0 FLAG -64 736 0 FLAG -192 592 + FLAG 192 592 Puls FLAG -192 736 0 FLAG -64 592 - FLAG 576 -224 Vcap FLAG -272 240 Puls FLAG 0 176 + FLAG 0 272 - FLAG 1136 32 0 FLAG 1136 -128 Vcap SYMBOL voltage 192 608 R0 WINDOW 123 0 0 Left 2 WINDOW 39 0 0 Left 2 SYMATTR InstName V1 SYMATTR Value PULSE(-0.01 1.2 1us 100n 100n 5us 10us 1) SYMBOL nmos 528 144 R0 SYMATTR InstName M1 SYMATTR Value irlr_u8256pbf SYMATTR Prefix X SYMATTR SpiceModel irlr_u8256pbf SYMBOL voltage -64 608 R0 WINDOW 123 0 0 Left 2 WINDOW 39 0 0 Left 2 SYMATTR InstName V3 SYMATTR Value -2 SYMBOL voltage -192 608 R0 WINDOW 123 0 0 Left 2 WINDOW 39 0 0 Left 2 SYMATTR InstName V4 SYMATTR Value 7 SYMBOL LED 560 -128 R0 SYMATTR InstName D2 SYMATTR Value PT-121-B SYMATTR Description Diode SYMATTR Type diode SYMBOL res 560 288 R0 SYMATTR InstName R1 SYMATTR Value 0.02 SYMBOL res 256 48 R270 WINDOW 0 32 56 VTop 2 WINDOW 3 0 56 VBottom 2 SYMATTR InstName R2 SYMATTR Value 1k SYMBOL res 256 240 R270 WINDOW 0 32 56 VTop 2 WINDOW 3 0 56 VBottom 2 SYMATTR InstName R3 SYMATTR Value 30 SYMBOL cap 192 96 R0 SYMATTR InstName C1 SYMATTR Value 100p SYMBOL Opamps/opamp2 0 160 R0 SYMATTR InstName U1 SYMATTR Value THS4631 SYMATTR SpiceModel THS4631 SYMBOL cap 1120 -80 R0 SYMATTR InstName C2
der Dauerlast befreit. Bei Puls-Zeug nimmt man ja oft nur wenig
oder absenkt, warum auch immer.
Das ist schon klar, was ich nicht erkennen kann, ist der "Mehraufwand",
vergeigt, das gleich von Anfang an richtig zu machen), um die gegen GND gehenden Leitungen auf V_EE umzudirigieren. Hab jetzt immer mehr "-own" Modelle.
11 uA Ableitstrom in einem Floating-Regler??
an dem gleichen Fehler, der ja systemimmanent ist. Die "langsamen" Rampen, die dem LED-Produzenten vorschweben, gehen auch dort nicht. Versuch mal die rise time auf 1.5 us zu setzen.
Egal, ich versuche es irgend wann mal, hinzumurksen. Ich hab jetzt allerdings einen neuen Chef, und der ist ziemlich streng. Er besteht ziemlich eindeutig
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