ungelöst Linearität von Puls-Amplituden zwischen Output und Input

beldowsk

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Hallo,

im anliegenden LTspice-Schema finden sich 2 Versionen eines PMT-Adapters. Aufgabe der Adapter ist es, die Pulse, die von einem Photomultiplier (PMT) kommen so in die Länge zu ziehen, das man das Signal mit einer Soundkarte digitalisieren kann. Das Signal direkt aus dem PMT ist zu schnell (hochfrequent) für eine Soundkarte.

Das obere Schema entspricht einem Open-Hardware-Projekt von Theremino.com. Es arbeitet gut zusammen mit einer ganzen Reihe von Szintillationsdetektoren. Ich habe nun aber einen Detektor der Pulse liefert, die sehr viel höher und dafür kürzer sind. Der original PMT-Adapter kann diese Signale nur sehr schlecht verarbeiten. Drum habe ich mich an einer Variante versucht, um diesen Mangel auszugleichen.

Beide Adapter existieren in Hardware. Bei den Soundcart Scope Bildern ist zu berücksichtigen, das Kanal 1 in grün den modifizierten Adapter (im LTspice-Schema unten) zeigt, der mit dem Gain des Audio-Interfaces um 3dB verstärkt wurde, während Kanal 2 um 3dB abgeschwächt wurde.

Aus einer 15 Minütigen Aufzeichnung mit Audacity habe ich für beide Adapter einen parallelen Puls herausgeschnitten. Sie können im LTspice-Schema als wav1 und wav2 zum Vergleich eingebunden werden.

Das anliegende Histogramm zeigt im Vergleich die Probleme. Der Originaladapter schiebt die x-Achse zusammen, der modifizierte Adapter streckt sie etwas zu weit. Das ist vor allem in der rechten Histogrammhälfte zu sehen.

Nun mein LTspice-Problem:
Ich möchte auswerten ob das Verhältnis der Maximalamplituden von unterschiedlichen Pulsen am Eingang auch bei den Pulsen am Ausgang erhalten geblieben ist. Eine Zeitverzögerung oder eine Verstärkung oder Abschwächung interessieren mich dabei nicht. Ich will nur wissen ob bzw. in welchem Bereich die Maximalamplitude eines Pulses im Output linear zum Input ist.
Wie mach ich das?

Gruß Andreas
 

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Sorry, dass da keine Antwort kommt.
Ich selber bin eher der Digitale.
RusiS könnte ev helfen.
Aber der ist seit 13.5. offline.
Hoffentlich nichts ernstes...
 
Antwort von chatGPT:

chatGPT:
@spicer, In LTspice können Sie das Verhältnis der Maximalamplituden von Eingangs- zu Ausgangspulsen auswerten, indem Sie die entsprechenden Signale analysieren und mit den eingebauten Messfunktionen arbeiten. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, wie Sie vorgehen können:

1. **Simulation einrichten:**
- Stellen Sie sicher, dass Ihr Schaltkreis korrekt aufgebaut ist und dass die Pulse am Eingang richtig definiert sind. Zum Beispiel könnten Sie eine Pulsquelle (Voltage Source) verwenden und die Eigenschaften des Pulses (PULSE-Parameter) entsprechend einstellen.

2. **Transienten-Analyse durchführen:**
- Konfigurieren Sie eine Transienten-Analyse für einen ausreichend langen Zeitraum, um alle relevanten Pulse zu erfassen.

3. **Messfunktionen nutzen:**
- Verwenden Sie die .MEAS (Measure) Anweisung, um die Maximalwerte der Pulse zu messen. Sie können dies tun, indem Sie auf die Schaltfläche `.op` klicken und dann `.meas` auswählen, oder indem Sie die Anweisung direkt in die Schaltplanansicht eingeben.
- Beispiel für eine .MEAS-Anweisung:
```
.meas TRAN MaxInput MAX V(Eingangssignal)
.meas TRAN MaxOutput MAX V(Ausgangssignal)
```
- Ersetzen Sie `Eingangssignal` und `Ausgangssignal` durch die tatsächlichen Knotennamen oder Bezeichnungen in Ihrem Schaltplan.

4. **Messergebnisse vergleichen:**
- Nachdem die Simulation abgeschlossen ist, werten Sie die Log-Datei aus, in der die Ergebnisse der .MEAS-Anweisungen aufgeführt sind.
- Um das Verhältnis der Maximalamplituden zu bestimmen, teilen Sie einfach den Maximalwert des Ausgangssignals durch den Maximalwert des Eingangssignals.

5. **Linearitätsbereich prüfen:**
- Wiederholen Sie die Simulation mit verschiedenen Eingangspulsen, um zu sehen, ob das Verhältnis konstant bleibt. Wenn das Verhältnis für alle Pulse gleich bleibt, ist das System in diesem Bereich linear.

6. **Graphische Analyse (optional):**
- Sie können auch den Waveform Viewer verwenden, um die Maximalwerte visuell zu vergleichen. Rechtsklicken Sie auf die Wellenform und wählen Sie "Add Trace...", um das Ausgangssignal hinzuzufügen. Benutzen Sie die Cursor-Funktion (Klick auf das Wellenform-Symbol mit dem Cursor), um die Maximalwerte abzulesen.

7. **Automatisierung (optional):**
- Wenn Sie viele verschiedene Pulse testen möchten, könnten Sie Skripte oder die "Step"-Funktion verwenden, um die Parameter der Pulsquelle systematisch zu variieren und die Simulationen automatisch durchzuführen.

Beachten Sie, dass LTspice in einigen Fällen nicht direkt die Funktion bietet, Verhältnisse von Maximalwerten zu vergleichen, aber mit den oben genannten Schritten können Sie die benötigten Messungen durchführen und die Berechnungen manuell oder mit einem externen Programm wie Excel oder MATLAB durchführen.


vor 1 Minute
 

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