X7R simulieren

Das Kondensatormaterial X7R zeigt ja eine Spannungsabhängigkeit der Kapazität. z.B.:

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100n_50V.pdf

(link bidde wieder zusammenbasteln)

Ich würde das gern mal in Spice simulieren, um zu sehen was für Auswirkungen auf das Signal der C hat (im Rückkoppelzweig einer invertieren Opamp- Schaltung). Wie krieg ich die Kurve oben nun in Spice rein? (oder hat das schon mal jemand gemacht?)

Im Prinzip kann man so einen X7R wie eine Kapazitätsdiode einsetzen ;-). Wie schnell reagiert das Material eigentlich?

M.

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Matthias Weingart
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Hallo Matthias,

Das würde etwa so gehen: Kurve mit einem Polynom 3ter oder 4ter Ordnung nachbilden. Diese spannungsabhängige Funktion als Steuergrössen für einen Variablen Kondensator verwenden (sehe

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Ich versuche mal was wenn ich Zeit habe.

Das Verhalten kommt von den piezoelektrischen Eigenschaften der X7R Keramik. Ein Teil der Energie wird mechanisch, in Deformation, gespeichert. Das geht recht flott bis in den MHz Bereich. Die Genze wird durch die Verlustleistung des Kondensators gegeben. Das mit der Kapazitätsdiode im 1nF Bereich ist von der Idee her gut und müsste auch funktionieren. Das Signal sollte aber eine nicht zu grosse Amplithude haben.

Guss Hansjörg

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Hansjörg Oesch

Das geht ueber Curve Fitting, kommt vermutlich von Pipe Fitting, solange biegen bis es passt :-)

Kann sein dass das bei Euch Naeherungsformel oder so aehnlich heisst, wo man nicht regulaere Vorgaenge versucht mit Polynomen nachzubilden. Hier wird erklaert wie das fuer solche Kondensatoren geht:

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Sauschnell :-)

Ich hatte Z5U fuer Super-Billisch VCOs im Audiobereich benutzt, da war nichts an Verzoegerungen festzustellen.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

"Hansjörg Oesch" :

Also ein 3er was schon sehr gut passt ist für den 50V Typ: y = 0,001x3 - 0,0848x2 + 0,5544x + 0,5115

y ist delta C in Prozent und x ist die Spannung in Volt

Nun muss ich mich erst mal damit beschäftigen wie man subcircuits baut...

M.

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Matthias Weingart

Brauchst Du m.W. nicht, wenn Du die Gleichung als Q=f(x) in das Wertefeld des Kondensators (anstatt der Kapazitaet) reinkopierst. Natuerlich mit der korrekten Skalierung damit die Kapazitaet bei Null Volt die richtige Zehnerpotenz und so hat.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo,

Ja das geht in LTspice mit der Ladungsbeschreibung Q. Wie immer sind die tanh-Funktionen der Bringer.

Q=75n*30*tanh(x/30)+40n*x-5n*5*tanh(x/5)

Gruß Helmut

Das ist die Testschaltung. Einfach als "test.asc" abspeichern und mit LTspice ausführen. Dann I(C1)/(2*pi*1k) plotten.

Version 4 SHEET 1 880 680 WIRE 128 80 -112 80 WIRE -112 112 -112 80 WIRE 128 128 128 80 WIRE -112 256 -112 192 WIRE 128 256 128 192 WIRE 128 256 -112 256 WIRE -112 272 -112 256 FLAG -112 272 0 SYMBOL cap 112 128 R0 SYMATTR InstName C1 SYMATTR Value Q=75n*30*tanh(x/30)+40n*x-5n*5*tanh(x/5) SYMBOL voltage -112 96 R0 WINDOW 123 24 132 Left 0 WINDOW 39 0 0 Left 0 SYMATTR InstName V1 SYMATTR Value {VDC} SYMATTR Value2 AC 1 TEXT -120 24 Left 0 !.ac list 1k TEXT -120 -8 Left 0 !.step param VDC -50 50 1 TEXT -120 -80 Left 0 ;Plot function:\nI(C1)/(2*pi*1k)

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Helmut Sennewald

Ah, der Experte. Mit trigonometrischen Funktionen ist das natuerlich edler als die Naeherungs-Holzhammermethoden die unsereins meist benutzt, Naehrung so nach dem Motto "If it doesn't work just use a bigger hammer" :-)

Funzt :-)

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg :

Wenn ich Euch nicht hätte, würde ich da ein paar Stunden drüber rumgrübeln und das über einen suboptimalen Weg lösen.

Danke!

Warum eigentlich tanh? Und wie hast Du die ermittelt? Auf dem PC ist tanh sicherlich eine gute Lösung für die Gleitkommaeinheit, falls ich sowas auf einem uC zu realisieren hätte, dann wäre die Multiplikations-/Additionsmethode imho aber besser, gerade Polynome 3. Grades verhalten sich sehr gutmütig; notfalls muss man die halt hintereinanderketteln (Splines).

M.

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Matthias Weingart

Matthias Weingart :

Bleibt noch anzumerken, das das für den 100nF 0805 50V Typ von Epcos gilt. Hab mir mal ein paar Diagramme bei epcos angesehen, (leider der einzige Hersteller der solche Diagramme hat). Es scheint so zu sein, dass man diese Funktion bei einem 100V Typen (und vermutlich auch bei einem 16V Typen) dann auf die entsprechende Spannungsfestigkeit skalieren muss, z.B.: Der 50V Typ hat -55% bei 50V und der 100V Typ -40% bei 100V und die Kurven verlaufen leicht unterschiedlich.

M.

Reply to
Matthias Weingart

|> Auf dem PC ist tanh sicherlich eine gute Lösung für die Gleitkommaeinheit, |> falls ich sowas auf einem uC zu realisieren hätte, dann wäre die |> Multiplikations-/Additionsmethode imho aber besser

Sofern Du Dich im Wertebereich [-1:1] bewegst, kannst Du tanh durch x-(x^3)/6 approximieren.

Läuft zwar im Randbereich etwas davon, aber ist für Audioanwendungen hinreichend tauglich.

Rainer

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Rainer Buchty

Das ueberlasse ich lieber Helmut. Frueher musste man sowas immer seinem Rechner anpassen, trigonometrische Funktionen in groesserem Stil konnte ich mir Anfang der 90er erst leisten nachdem ich ein paar hundert Maerker fuer einen Math-Coprocessor auf den Tisch gelegt hatte. Ich habe den Cyrix noch :-)

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

snipped-for-privacy@atbode100.lrr.in.tum.de (Rainer Buchty):

Ohje eine Division, die nicht durch 2 geht ;-).

M.

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Matthias Weingart

"Matthias Weingart" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@penthouse.boerde.de...

Hallo Matthias,

Tanh ist gut weil die Funktion in Sättigung geht und weil sie punktsymmetrisch ist (f(x) = -f(-x).

Einfach mal die drei Terme hingeschrieben.

x*30nF ist ein Kondensator mit konstanter Kapazität von 20nF

75n*30*tanh(x/30) für den Abfall

-5n*5*tanh(x/5) für die Delle nach oben

Dann einfach mit den Faktoren "gespielt" bis es brauchbar aussah. x ist die Spannung.

Etwas äquivalentes gibt es auch für die Induktivität von Spulen. Hier ist x der Strom. flux = 100u*tanh(x/5)

Gruß Helmut

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Helmut Sennewald

Am 12.02.2010 17:12, schrieb Joerg:

Ich meinen auf 10 MHz gepimpten 80287 auch noch, DM 500 :-(

Butzo

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Klaus Butzmann

In article , Matthias Weingart writes: |> snipped-for-privacy@atbode100.lrr.in.tum.de (Rainer Buchty): |> > |> > Sofern Du Dich im Wertebereich [-1:1] bewegst, kannst Du tanh durch |> > x-(x^3)/6 approximieren. |> |> Ohje eine Division, die nicht durch 2 geht ;-).

Dann multiplizier doch mit 10923 und schieb 16 Stellen nach rechts :)

Rainer

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Rainer Buchty

Hallo Matthias,

Matthias Weingart schrieb:

für solche Aufgaben kann ich dieses nette Programm empfehlen:

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Es findet aus einer Bibliothek von Funktionen die am besten passende, hab ich einige Male erfolgreich eingesetzt.

mfG. Winfried

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Winfried Salomon

Winfried Salomon :

Oder Eureka:

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M.

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Matthias Weingart

Hallo Matthias,

Matthias Weingart schrieb:

danke für den Link, mal testen, wie es ist.

mfg Winfried

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Winfried Salomon

Winfried Salomon :

Berichte mal! Ich hab es noch nicht selbst nutzen müssen, nur mal kurz angetestet und für recht interessant befunden :-).

M.

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Matthias Weingart

Hallo Matthias,

Matthias Weingart schrieb:

hab gerade mal eine alte ASCII-Tabelle einlesen wollen, das kann der nicht, sondern er kommt mit sowas wie EXEL daher. Damit hat sich der Fall für mich schon erledigt, tut mir leid :-(. Wenn Du mit Microsoft Office entwickelst, kannst Du das vielleicht machen.

Ich wollte mal einen Polynom-Fit 4. Ordnung vergleichen, für mich ist die Benutzeroberfläche aber nicht sachgerecht, sondern ich finde mich da nicht zurecht. Das ist eben typisch modernes Design, aufgemotzt und unstrukturiert. Splines kann ich da nicht entdecken und ich weiß nicht, ob man eigene Gleichungen eingeben kann. Vielleicht hat es auch Stärken, aber ich werde bei meinem bisherigen bleiben, das ist auch relativ schnell.

mfg Winfried

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Winfried Salomon

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