Tvåport i LTspice från s-parametrar

Elektronik- och mekanikrelaterad mjukvara/litteratur. (T.ex schema-CAD, simulering, böcker, manualer mm. OS-problem hör inte hit!)
Användarvisningsbild
psynoise
EF Sponsor
Inlägg: 7155
Blev medlem: 26 juni 2003, 19:23:36
Ort: Landvetter

Tvåport i LTspice från s-parametrar

Inlägg av psynoise »

Jag skulle vilja ställa upp en tvåportmodell i LTspice från s-parametrar beroende av frekvens (eller liknande parametrar). Dock hittar jag väldigt lite information angående detta för SPICE generellt.

Tar gärna emot tips på vilka verktyg i LTspice som kan tänkas användas. Alternativt finns det någon smidig väg via Matlab (Octave, Scilab) för att skapa en tvåport?

Som synes vet jag inte vart att starta eller om det i huvudtaget är möjligt. Finns det lämpligare program om jag vill simulera med tvåportar?
farskost
Inlägg: 454
Blev medlem: 17 april 2006, 19:55:21
Ort: Mölndal

Re: Tvåport i LTspice från s-parametrar

Inlägg av farskost »

Kollade lite snabbt i en bok om LTspice och råkade slå upp en sida om hur man kan göra en spänningsberoende spänningskälla med en laplacetransform som överföringsfunktion. Inte riktigt det du efterfrågar men kanske kan vara till någon hjälp?
xxargs
Inlägg: 10183
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Tvåport i LTspice från s-parametrar

Inlägg av xxargs »

Hmm. du vill ha diskreta komponenter i ett nät som ger samma egenskaper som aktuella s2p-filen, eller ??

spice3F5 eller vad det nu ligger i för generation har jag för mig kunde hantera s-parameter direkt i en 2-portskomponent, microcap (kommersiell spicesimulator) kan också detta och skall det vara meningsfullt i hanterande så är det inte så dumt om använda spice-programmet kan presentera resultat polärt och/eller i smithchart-form - vilket jag inte tror LT-spice klarar.

Att göra en komponentmodell av en s2p-fil är en annan femma - först måste man ha en ide om dess grundläggande struktur och göra en grundkoppling med resistans/induktans och kapacitans i en gissad nätstruktur och i en RF-nätverksanalysator (eller spice-simulator) som kan använda S-parameterblock med en ideal hybridkopplare-modell eller via wheatstone-brygga i värsta fall om den inte har sådan färdig ideal modell - skruva på modellens värden och kanske lägga till och dra ifrån komponenter så att man få så bra isolation som möjligt mellan hybridkopplaren portar över så stort frekvensområde som möjligt - har simulatorn auto-tuningsfunktioner så är det väldigt bra om man kan använda dessa på valda komponenter då att hitta ett minimum över stor (hela) frekvensområde som representeras av s2p är inget man skruvar in enkelt för hand - och så så skall man komma ihåg att det finns många lösningar kopplingsmässigt på den diskreta sidan för att generera nära samma egenskaper som s2p-filen och man skall inte jaga den perfekta lösningen utan bara en som är bra nog och helst med minsta möjliga antal komponenter.

Det finns orsak till varför det är komplicerat och dyrt att skapa spice-modeller av en fysisk komponent och ofta går man ifrån just S-parameter som indata när man tex. skall beskriva en luftlindad HF-drossel med spice-modell då det kan göras med 3 till 5 komponenter. Titta på tex coil-craft modeller av deras mindre luftlindande induktanser som både finns som spicemodell och som s-parameter paralellt.

I en del fall är det enklare att bara arbeta med s-parameterblock utan att försöka skapa en modell av detta - tex. en uppmätning av en CAT5-kabel från DC till 3 GHz i 3201 punkters upplösning skulle kräva hundratal, ja kanske tusental komponenter och transmissionssledarmodeller för att återge egenskaperna bra i form av en diskret byggd modell, men det förutsätter att Spice kan hantera S-parameterar direkt i den spice-produkt man använder.
E Kafeman
Inlägg: 3260
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Tvåport i LTspice från s-parametrar

Inlägg av E Kafeman »

Lite oklart om varför denna övergång och anledning, men som redan gissats, är nog det vanligaste att man vill skapa ekvivalent eller konjugat-nät mha diskreta komponenter.
Det program som du gratis kan testa via min signatur-länk har viss funktion att gå från Spice till/från S-parametrar till realiserade komponenter baserade på S-parametrar, dvs verkliga komponenter inklusive dess förluster, men jag rekommenderar det inte :!:
Man måste vara bekant med S/Y parametrar och Spice fil-strukturer för att greppa arbetsgången och det finns ingen hjälp. Precisionen på slutresultatet är som bäst ett närmevärde på de Spice-modeller som tillverkarna tillhandahåller för diskreta komponenter, som i sin tur är ett närmevärde på de S-parametrar som ursprungligen mättes upp under ideala mät-omständigheter, dvs ingen hänsyn till strö-kapacitans eller serie-förluster på verkligt PCB.
Spice är därför missfoster i den miljö programmet är tänkt att användas, närmast något som katten släpat in. Man bygger inte komplexa bredbandiga nät baserat på Spice-data. Spice är i bästa fall en numerisk formel där man oftast fallerat redan efter första L/C-kretsen att efterlikna verkligheten och efter tredje komponenten är man helt vilse, åtminstone om man använder Spice-data för att bygga GHz-nät.
Mitt programs (AnTune) huvud-funktion är att från S-parametrar skapa ekvivalenta nät eller dess konjugat, baserat på verkliga komponenter och live mätdata från nätverkare, även om det även fungerar med statiska filer som in/ut-data. Format som används är S11 och S22. Provapå-versionen är fullt fungerande men begränsad till max 6 GHz.

Alla större EM-simulatorerna arbetar med S-parametrar men kan i begränsad omfattning skapa Spice-modeller baserat på S-parametrar.
Den jag närmst skulle rekommendera är Sonnet Lite som finns i prova-på version.
Matlab kan användas, om än lite krångligt för att skapa Spice-modell, som visserligen inte blir någon diskret modell: Mha av matlab, konvertera S till Y-matris och implementera i en Spice-modell som spännings-kontrollerad strömkälla med diskreta frekvenser.
Det är ungefär vad S2Spice.exe ska göra, men jag har inte testat. Kan laddas hem gratis här: http://ltwiki.org/files/LTspiceIV/examp ... s/S2Spice/

Bob Pease, som var en av de sista stora analog-guruna. Hans åsikt om Spice:
Användarvisningsbild
psynoise
EF Sponsor
Inlägg: 7155
Blev medlem: 26 juni 2003, 19:23:36
Ort: Landvetter

Re: Tvåport i LTspice från s-parametrar

Inlägg av psynoise »

Tack för svaren. Jag är egentligen mest nyfiken på vad som går och inte går i SPICE. Det hade varit riktigt smidigt att mäta upp en krets med nätverksanalysator och sedan enkelt kunna göra en SPICE-model.

Tänkte först att det borde gå att ställa upp en två-port i SPICE från parameterdata. Har läst om något liknande gick att göra i QUCS men som mycket annat blir det snabbt svårt i SPICE. Däremot tittar jag endast på frekvenskomponenter under 1 MHz så enkel kretsanalys borde duga gott.

Idag har jag endast simulerat med tvåportar i Scilab genom ABCD-parametrar och kaskadkoppling. Men detta kan leda till en hel del skriptarbete för större nät.
Skriv svar