INA122 Spice Model - Anfängerfrage

O

Ole Jansen

Guest
Moin,

fĂźr die Verwendung in SPICE (LTSpice) habe ich von folgender
Quelle das Modell heruntergeladen:

<http://www.ti.com/product/INA122/toolssoftware>

Im Prinzip "flutscht" es, d.h. die Simulation läuft in weniger
als einer Sekunde durch.

Im Datenblatt steht dass der Chip +-15V Versorgungsspannung
verträgt. Jetzt habe ich folgenden Effekt: Sobald ich die
Differenz zwischen VDD und VEE größer als 20V einstelle
kommt die Simulation nicht voran. Entweder Stepping Source
kommt nicht zum Ende oder die Simulation schafft ~12ns/s
und schreibt die Festplatte voll.

Bin ich zu blĂśd oder wo muss ich suchen? Liegt dem mĂśglicherweise
ein reales Problem zugrunde? Die ßblichen Verdächtigen
(Innenwiderstände der Versorgungsspannung, uic Direktive usw.) habe
ich ohne Erkenntnisgewinn schon mal durchprobiert.

Vielen Dank,

O.J.
 
Am 13.11.19 um 09:28 schrieb Ole Jansen:
Moin,

fĂźr die Verwendung in SPICE (LTSpice) habe ich von folgender
Quelle das Modell heruntergeladen:

http://www.ti.com/product/INA122/toolssoftware

Im Prinzip "flutscht" es, d.h. die Simulation läuft in weniger
als einer Sekunde durch.

Im Datenblatt steht dass der Chip +-15V Versorgungsspannung
verträgt. Jetzt habe ich folgenden Effekt: Sobald ich die
Differenz zwischen VDD und VEE größer als 20V einstelle
kommt die Simulation nicht voran. Entweder Stepping Source
kommt nicht zum Ende oder die Simulation schafft ~12ns/s
und schreibt die Festplatte voll.

Bin ich zu blĂśd oder wo muss ich suchen? Liegt dem mĂśglicherweise
ein reales Problem zugrunde? Die ßblichen Verdächtigen
(Innenwiderstände der Versorgungsspannung, uic Direktive usw.) habe
ich ohne Erkenntnisgewinn schon mal durchprobiert.
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Erfrischend! Ein Thema, das nicht off topic ist!



Mit dem INA122-Modell habe ich keine Erfahrungen.
Es ist aber z.B. bekannt, dass viele OpAmp-Modelle nicht vernĂźnftig
funktionieren wenn die Versorgungsspannung unsymmetrisch ist.

Bei mir funktioniert der ADA4898 nicht, wenn ich mehrere davon
in der Schaltung habe. K.A. warum. Die subcircuits dĂźrften eigentlich
nichts voneinander wissen. Immerhin hat AD vor einem Jahr das Rauschen
des ADA-4898 repariert. Das war lachhaft falsch, bei einem OpAmp, den
man wegen seines niedrigen Rauschens kaufen wĂźrde.

Gruß, Gerhard
 
Hallo Ole,

frag mal in

https://groups.io/g/LTspice/topics

Da sind die Spezialisten und du kannst auch die Schaltung hochladen.

Gruß

Michael

Am Mittwoch, 13. November 2019 09:28:06 UTC+1 schrieb Ole Jansen:
Moin,

fĂźr die Verwendung in SPICE (LTSpice) habe ich von folgender
Quelle das Modell heruntergeladen:

http://www.ti.com/product/INA122/toolssoftware

Im Prinzip "flutscht" es, d.h. die Simulation läuft in weniger
als einer Sekunde durch.

Im Datenblatt steht dass der Chip +-15V Versorgungsspannung
verträgt. Jetzt habe ich folgenden Effekt: Sobald ich die
Differenz zwischen VDD und VEE größer als 20V einstelle
kommt die Simulation nicht voran. Entweder Stepping Source
kommt nicht zum Ende oder die Simulation schafft ~12ns/s
und schreibt die Festplatte voll.

Bin ich zu blĂśd oder wo muss ich suchen? Liegt dem mĂśglicherweise
ein reales Problem zugrunde? Die ßblichen Verdächtigen
(Innenwiderstände der Versorgungsspannung, uic Direktive usw.) habe
ich ohne Erkenntnisgewinn schon mal durchprobiert.

Vielen Dank,

O.J.
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Am 13.11.2019 um 09:28 schrieb Ole Jansen:

> die Simulation

Zeig halt mal das ASC-File.
 
[...]

Manchmal muss man den alternativen Solver von LTspice nehmen.
 
Gerhard Hoffmann wrote:
dass viele OpAmp-Modelle nicht vernĂźnftig
funktionieren wenn die Versorgungsspannung unsymmetrisch ist.
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Wie kann eine Versorgung unsymmetrisch sein? Es gibt keinen Pin für
Masse. "Null" ist die Nitte zwischen den beiden Versorgungen. Der Punkt,
an dem die beiden Eingänge arbeiten, muß nicht null sein. Im Gegenteil,
alle Datenblätter spezifizieren einen weiten Bereich, in dem er liegen
darf.


--
/Ż\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067
\ / HTML | Roald-Amundsen-Straße 2a Fax: +49/ 221/ 7771 8069
 X in | D-50829 Köln-Ossendorf http://berger-odenthal.de
/ \ Mail | -- No unannounced, large, binary attachments, please! --
 
Ole Jansen wrote:
Moin,

fĂźr die Verwendung in SPICE (LTSpice) habe ich von folgender
Quelle das Modell heruntergeladen:

http://www.ti.com/product/INA122/toolssoftware

Entweder Stepping Source
kommt nicht zum Ende oder die Simulation schafft ~12ns/s
und schreibt die Festplatte voll.
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.options cshunt=1e-15 => Capacitance added from each node to ground.
Adding a small CSHUNT to each node can solve some "internal timestep
too small" problems caused by high-frequency oscillations or numerical
noise. Default = 0.
http://ltwiki.org/index.php?title=Convergence_problems%3F

Vielleicht hilft das.

MfG
hjs
 
Am 13.11.19 um 16:21 schrieb Axel Berger:
Gerhard Hoffmann wrote:
dass viele OpAmp-Modelle nicht vernßnftig
funktionieren wenn die Versorgungsspannung unsymmetrisch ist.

Wie kann eine Versorgung unsymmetrisch sein? Es gibt keinen Pin fĂźr
Masse. "Null" ist die Nitte zwischen den beiden Versorgungen. Der Punkt,
an dem die beiden Eingänge arbeiten, muß nicht null sein. Im Gegenteil,
alle Datenblätter spezifizieren einen weiten Bereich, in dem er liegen
darf.
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Das hast du fein erkannt, dass op amps sich nichts aus Masse machen.
Sie versuchen nur, die Spannung zwischen den beiden Eingängen zu minimieren.

Das braucht aber niemanden davon abzuhalten, ein Macromodell zu
basteln bei dem Masse doch eine Rolle spielt. Der Knoten 0 ist
in jeder Spicenetzliste zugänglich, auch wenn man ihn nicht mal
als Parameter / Pin Ăźbergibt.

Gruß, Gerhard
 
Am 14.11.2019 um 09:59 schrieb Bubo bubo:
Am 14.11.2019 um 09:53 schrieb Ole Jansen:
Am 13.11.2019 um 14:09 schrieb Leo Baumann:
[...]

Manchmal muss man den alternativen Solver von LTspice nehmen.

Ja, das hilft.

Ach, den kanntest du gar nicht.
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Die Simulation erschien mir zu trivial um auf diese Idee
zu kommen. ;-)

> Problem damit vollständig erledigt?

Fßr diesen Punkt: Ja. "Numerical Noise" wäre eine mÜgliche
Erklärung. Oder bei INA es gibt tatsächlich einen Effekt
der hier korrekt modelliert wird, wie z.B. Schwingneigung
abhängig von der Versorgungsspannung?

O.J.
 
Am 13.11.2019 um 13:38 schrieb Bubo bubo:
Am 13.11.2019 um 09:28 schrieb Ole Jansen:

die Simulation

Zeig halt mal das ASC-File.
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Ich versuche eine High Side Strommessung zu simulieren.

V2 bei 5V -> läuft

Je weiter ich V2 erhÜhe um so träger wird es.

O.J.

---------------- .asc file -------------
Version 4
SHEET 1 932 692
WIRE 352 -304 -64 -304
WIRE -64 -224 -112 -224
WIRE -112 -208 -112 -224
WIRE -64 -192 -64 -224
WIRE 176 -160 112 -160
WIRE 320 -160 256 -160
WIRE 112 -64 112 -160
WIRE 160 -64 112 -64
WIRE 320 -64 320 -160
WIRE 320 -64 288 -64
WIRE 160 -32 112 -32
WIRE 352 -32 352 -304
WIRE 352 -32 288 -32
WIRE 0 0 -384 0
WIRE 160 0 0 0
WIRE 560 0 288 0
WIRE 800 0 560 0
WIRE -64 32 -64 -112
WIRE 160 32 -64 32
WIRE 352 32 288 32
WIRE 112 64 112 -32
WIRE 112 64 -272 64
WIRE 352 64 352 32
WIRE 0 96 0 0
WIRE 112 96 112 64
WIRE -384 112 -384 0
WIRE -272 112 -272 64
WIRE 0 272 0 176
WIRE 0 272 -160 272
WIRE 16 272 0 272
WIRE 112 272 112 176
WIRE 112 272 96 272
WIRE 256 272 112 272
WIRE -160 400 -160 352
WIRE 256 400 256 272
WIRE 256 400 -160 400
FLAG 800 0 out
IOPIN 800 0 Out
FLAG -112 -208 0
FLAG -160 480 0
FLAG -384 176 0
FLAG -272 176 0
FLAG 352 144 0
FLAG 560 64 0
SYMBOL voltage -64 -320 R0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 24 44 Left 2
SYMATTR SpiceLine Rser=10m
SYMATTR InstName V1
SYMATTR Value 15
SYMBOL voltage -64 -208 R0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 24 44 Left 2
SYMATTR SpiceLine Rser=10m
SYMATTR InstName V2
SYMATTR Value 6
SYMBOL res 0 288 R270
WINDOW 0 32 56 VTop 2
WINDOW 3 0 56 VBottom 2
SYMATTR InstName R3
SYMATTR Value 5m
SYMBOL voltage -160 384 R0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 0 0 Left 0
SYMATTR InstName V4
SYMATTR Value PULSE(0 10 30m 40m 10m 20 100 1)
SYMBOL AutoGenerated\\INA122 224 -16 R0
SYMATTR InstName U1
SYMBOL res 160 -144 R270
WINDOW 0 32 56 VTop 2
WINDOW 3 0 56 VBottom 2
SYMATTR InstName R1
SYMATTR Value 1030
SYMBOL res -16 80 R0
SYMATTR InstName R2
SYMATTR Value 10k
SYMBOL res 96 80 R0
SYMATTR InstName 2.5k
SYMATTR Value 10k
SYMBOL cap -400 112 R0
SYMATTR InstName C1
SYMATTR Value 100p
SYMBOL cap -288 112 R0
SYMATTR InstName C2
SYMATTR Value 100p
SYMBOL current -160 352 R180
WINDOW 0 24 80 Left 2
WINDOW 3 24 0 Left 2
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 0 0 Left 0
SYMATTR InstName I1
SYMATTR Value SINE(5 5 50 0 0 270)
SYMBOL res 336 48 R0
SYMATTR InstName R4
SYMATTR Value 1m
SYMBOL cap 544 0 R0
SYMATTR InstName C3
SYMATTR Value 1n
TEXT -40 584 Left 2 !.tran 100m
 
Am 13.11.2019 um 14:09 schrieb Leo Baumann:
Manchmal muss man den alternativen Solver von LTspice nehmen.
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Ja, das hilft.

Danke!

O.J.
 
Am 14.11.2019 um 09:52 schrieb Ole Jansen:

> ---------------- .asc file -------------

Fehlt allerdings noch das SYM-File fĂźr den INA.
 
Am 14.11.2019 um 09:53 schrieb Ole Jansen:
Am 13.11.2019 um 14:09 schrieb Leo Baumann:
[...]

Manchmal muss man den alternativen Solver von LTspice nehmen.

Ja, das hilft.
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Ach, den kanntest du gar nicht. Problem damit vollständig erledigt?
 
Am 14.11.2019 um 09:58 schrieb Bubo bubo:
Am 14.11.2019 um 09:52 schrieb Ole Jansen:

---------------- .asc file -------------

Fehlt allerdings noch das SYM-File fĂźr den INA.
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Hier das .asy aus AutoGenerated.
Das .lib File ist von der TI Seite im o.g.
Link "INA122.LIB" aus dem .zip File von
"INA122 TINA-TI Spice Model (Rev. A)" und das Symbol wurde
mit copy paste automatisch erzeugt. Das Pinout habe ich
so geändert dass es dem realen Käfer entspricht.

Ist das OK so?

--------INA122.asy------------
Version 4
SymbolType BLOCK
RECTANGLE Normal -64 -72 64 72
WINDOW 0 0 -72 Bottom 2
WINDOW 3 0 72 Top 2
SYMATTR Prefix X
SYMATTR Value INA122
SYMATTR ModelFile C:\Program Files\LTC\LTspiceXVII\lib\sub\INA122_TI.LIB
PIN -64 16 LEFT 8
PINATTR PinName inp
PINATTR SpiceOrder 1
PIN -64 -16 LEFT 8
PINATTR PinName inn
PINATTR SpiceOrder 2
PIN 64 48 RIGHT 8
PINATTR PinName ref
PINATTR SpiceOrder 3
PIN 64 -16 RIGHT 8
PINATTR PinName vdd
PINATTR SpiceOrder 4
PIN -64 48 LEFT 8
PINATTR PinName vee
PINATTR SpiceOrder 5
PIN -64 -48 LEFT 8
PINATTR PinName rg1
PINATTR SpiceOrder 6
PIN 64 -48 RIGHT 8
PINATTR PinName rg2
PINATTR SpiceOrder 7
PIN 64 16 RIGHT 8
PINATTR PinName out
PINATTR SpiceOrder 8
 
Am 14.11.2019 um 10:29 schrieb Ole Jansen:

Fßr diesen Punkt: Ja. "Numerical Noise" wäre eine mÜgliche
Erklärung. Oder bei INA es gibt tatsächlich einen Effekt
der hier korrekt modelliert wird, wie z.B. Schwingneigung
abhängig von der Versorgungsspannung?
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Ich hab mir das Modell soweit angesehen, keine Besonderheiten.
 
Am 14.11.2019 um 10:59 schrieb Ole Jansen:

> Ist das OK so?

Ich musste es eine Kleinigkeit anpassen, war aber kein Problem.


Den Ärger macht die Verwendung von Knoten 0 (GND) im Modell.
 
Am 14.11.2019 um 10:55 schrieb Bubo bubo:
Am 14.11.2019 um 10:29 schrieb Ole Jansen:

Fßr diesen Punkt: Ja. "Numerical Noise" wäre eine mÜgliche
Erklärung. Oder bei INA es gibt tatsächlich einen Effekt
der hier korrekt modelliert wird, wie z.B. Schwingneigung
abhängig von der Versorgungsspannung?

Ich hab mir das Modell soweit angesehen, keine Besonderheiten.
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Korrektur: darin gibts reichlich Bezug auf Knoten 0 (GND).

KÜnnte man sicher ändern, aber ich mach mir die Mßhe nicht.
 
Am 13.11.2019 um 18:07 schrieb Gerhard Hoffmann:

Das hast du fein erkannt, dass op amps sich nichts aus Masse machen.
Sie versuchen nur, die Spannung zwischen den beiden Eingängen zu
minimieren.

Das braucht aber niemanden davon abzuhalten, ein Macromodell zu
basteln bei dem Masse doch eine Rolle spielt. Der Knoten 0 ist
in jeder Spicenetzliste zugänglich, auch wenn man ihn nicht mal
als Parameter / Pin Ăźbergibt.
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Und genau der Murks wurde in dem Modell des INA12 gemacht.
 
Am 14.11.2019 um 12:47 schrieb Gerhard Hoffmann:

Korrektur: darin gibts reichlich Bezug auf Knoten 0 (GND).

KÜnnte man sicher ändern, aber ich mach mir die Mßhe nicht.


Das muss auch nicht unbedingt schlecht sein
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Geht aber sehr oft schief.
 
Am 14.11.19 um 11:55 schrieb Bubo bubo:
Am 14.11.2019 um 10:55 schrieb Bubo bubo:
Am 14.11.2019 um 10:29 schrieb Ole Jansen:

Fßr diesen Punkt: Ja. "Numerical Noise" wäre eine mÜgliche
Erklärung. Oder bei INA es gibt tatsächlich einen Effekt
der hier korrekt modelliert wird, wie z.B. Schwingneigung
abhängig von der Versorgungsspannung?

Ich hab mir das Modell soweit angesehen, keine Besonderheiten.

Korrektur: darin gibts reichlich Bezug auf Knoten 0 (GND).

KÜnnte man sicher ändern, aber ich mach mir die Mßhe nicht.
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Das muss auch nicht unbedingt schlecht sein, z.B. wenn Teile
des Modells nicht auf Transistorebene simuliert werden sondern
abstrakter. Man muss nur darauf achten, dass man den
Massebezug wieder bei der Verwertung der Ergebnisse sauber
wegmacht.

Jeder neue Knoten macht die Leitwertmatrix um eine Zeile und
eine Spalte größer und der Rechenaufwand bläht sich über-
proportional mit der Matrixgröße auf. Und die Chancen steigen
mit jedem Knoten, dass das Gleichungssystem auch noch bĂśsartiger
wird.

Z.B. wird als einer der Vorteile des MEXTRAM-Transistormodells
gegenĂźber konkurrierenden angegeben, dass MEXTRAM nur 5 statt
7 interne Knoten erzeugt. WIMRE
(Philips, NXP: Most EXquisite TRansistor Model)

High Side-Strommessung ist auch ein typischer Kandidat fĂźr
die Verletzung von input- oder output common mode range. (RRIO)

Gruß, Gerhard
 
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