SIMULATION des A440 OSC
Der MiniMoog hat einen 440Hz Referenzoszillator. Diesen kann man einschalten, um die VCO 1-3 auf Schwebungsnull zu stimmen.
Schaltplan
TRANSIENT SIUMLATION
Nun ins Menü "Simulation > Edit [...]" gehen und TRANSIENT auswählen. Wir geben hier die max. Simulationszeit an.
Bei 440Hz sollten 100ms ausreichend sein, um genügend zu sehen.
Jetzt die Simulation starten und dann im Schaltplan den Punkt auswählen, den man sehen möchte (wie der Messkopf bei einem OSZI).
Wir wählen den Ausgang im Schaltplan aus und sehen nun das Ausgangssignal im oberen Fenster.
Wie erkennen, dass der OSC ca. 50ms braucht bis er schwingt und eine Amplitude von ca. 2 Vss hat.
Wir wählen einen Ausschnitt aus (ca. 2 Periodenlängen), machen einen Rechtsklick auf das "V" und wählen Cursor 1st & 2nd aus.
Mit dem Cursor kann man nun dem Kurvenverlauf folgen und die Werte (Zeit und Spannung) ablesen. Bei der Verwendung von zwei Cursors wird auch der Differenzbetrag angezeigt.
In diesem Beispiel 448Hz und 1,98V.
Trimmer und Potis gibt es in LTSpice leider nicht. Es gibt zwei Wege diese trotzdem zu simulieren.
1. Einfach einen bzw. zwei Widerstände einzeichnen, die Wert per Hand ändern und immer wieder simulieren.
2. Widerstand einzeichnen und über "Spice directive" die Anweisung zum Ändern an das Programm geben.
Hier habe ich ".step param Rx list 1 500 1000" genutzt.
LTSpice simuliert nun die Schaltung drei mal und nimmt für Rx 1Ω, 500Ω und dann 1000Ω an.
Nun sieht man drei Ausgangssignale mit den unterschiedlichen Rx-Werten.
Durch ändern von Rx (also drehen am Trimmer) hat sich die Amplitude und die Frequenz geändert (Rot 440 Hz, Grün 457 Hz).
FFT - SPEKTRUM
Wir setzten nun für R7 (Freq.-Trimmer) einen festen Wert ein. Ich nehme 500Ω (Mittelstellung) und starte die TRANSIENT Simulation.
Wir wählen jetzt FFT aus und erhalten das Spektrum für unser Ausgangssignal. Das Maximum liegt bei 445Hz. Die 2. und 3. Harmonische hat schon einen Abstand von >30dB, wir haben also einen sehr sauberen Sinus. In der realen Schaltung kann man dann mit dem Trimmer genau die 440Hz einstellen.
Für die nächste Simulation habe ich R11 reduziert, um den Arbeitspunkt von Q2 zu verschieben.
Das Ausganssignal ist nun kein sauberen Sinus mehr. Dies sieht man am Kurvenverlauf und an den Oberwellen im Spektrum.
Man kann also einfach mal Werte in der Schaltung ändern und schauen was passiert, bzw. die Schaltung auch ohne große Mathematik optimieren.