请教，电路仿真出错原因（Timestep too small）。

cowboy · 发表于 2009-7-11 15:39:13

电路用途是土壤湿度检测，要求是：
土壤电阻小于270K，不闪灯；
土壤电阻大于270K且小于470K，灯微亮快闪；
土壤电阻大于470K，灯全亮慢闪。

电路如下，RV1模拟土壤电阻，U1：A和U1：B作阀值比较，U1：C用作低频方波振荡，U1：D控制LED的亮度。

点击此处下载 ourdev_460301.rar(文件大小:14K) 仿真文件(原文件名:lm339.rar)

(原文件名:未命名.PNG)

运行仿真一会就出现下面错误信息，请问各位这是什么原因，如何解决？

SIMULATION LOG
==============
Design: C:\Documents and Settings\MSY\╫└├µ\lm339.DSN
Doc. no.: <NONE>
Revision: <NONE>
Author: <NONE>
Created: 09/07/09
Modified: 09/07/11

Compiling source files...
Build completed OK.
Compiling netlist...
Linking netlist...
WARNING [ROOT10] : Parameter <ACTUATOR> not defined in PARENT of R1.
WARNING [ROOT10] : Parameter <ACTUATOR> not defined in PARENT of R2.
Partition analysis...

Simulating partition 1 [C76060C4]...
PROSPICE Release 6.9 SP4 (C) Labcenter Electronics 1993-2006.
SPICE Kernel Version 3f5. (C) Berkeley University ERL.

Reading netlist...
Reading SPICE models...
Loaded SPICE model 'TLC339' from library 'TEX5_1'
Building circuit...
Instantiating SPICE models...
[SPICE] DELMIN increased to 2.22045e-16 due to lack of time precision
[SPICE] transient GMIN stepping at time=1.8482
[SPICE] Error 106 - TRAN: Timestep too small; time = 1.8482, timestep = 2.77556e-17: trouble with node "u1:a:9"
.
Totaliters=5622, Totalsteps=1117, Goodsteps=849, Badsteps=268

Real Time Simulation FAILED.

JQ_Lin · 发表于 2009-7-11 16:15:40

To 【楼主位】 cowboy

点击下拉菜单 System - Set Simulator Option ，把 Default Simulator Options 窗口的截图发上来。

cowboy · 发表于 2009-7-11 17:20:44

有劳版主了，谢谢！

(原文件名:未命名.PNG)

millwood0 · 发表于 2009-7-11 18:30:34

it was complaining about two "Actuator" parameters in R1/R2, and timing. the timing issue is usually due to excessive high frequency oscillation (in this case, well over 1e18hz).

so I would fix the problem with R1/R2 first and then try to figure out if there is something foundamentally wrong with the circuit, or the models used here.

BTW, such a program is just tailor made for a mcu-based solution.

cowboy · 发表于 2009-7-11 19:00:52

谢谢millwood0 ，这里的U1：A和U1：B工作于开环比较状态，应该不会产生高频自激。
R1/R2和其它电阻配置相同，我不明白为何只是R1/R2有警告，而其它的电阻没有警告。
我尝试在U1：A的1脚到U1：D的11脚之间串上2K电阻，就可以正常仿真了，但原因不明。
没有使用MCU实现此功能，是因为尽量降低成本，一片MCU的价格往往比一片比较器要高。
这是另一位网友提出的方案，原贴是：http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3439330

eezm · 发表于 2009-7-11 20:01:34

在C回路中串一小电阻比如0.001,就正常工作.原因还得分析.

shiqiang · 发表于 2009-7-11 22:43:10

你用的电阻属性里的{CODE=M100K}是啥用途????

cowboy · 发表于 2009-7-11 22:46:39

这个我也不清楚,默认就是这样.电阻的模型本来是100K的电阻,我只是修改了其电阻值.

gzhuli · 发表于 2009-7-11 22:57:52

U1:D那样接，有作用么？

eezm · 发表于 2009-7-11 23:05:13

这样的电路完全正常,就加个小小的电阻.曾经怀疑开漏管无直流通路的问题,试了试又推翻了.继续研究.

(原文件名:339gg.jpg)

cowboy · 发表于 2009-7-11 23:08:17

U1:D的输出状态决定了LED的闪烁亮度，输出为低电平时，将LED正极电压拉低一点，从而使LED暗一点。
U1:D的输入状态取决天U1:A和U1:B，当U1:A输出高阻而U1:B输出低电平时，由于电容的充放电，将使U1:D的同相输入端出现周期性小幅度负压。

JQ_Lin · 发表于 2009-7-12 00:28:28

●SIMULATION LOG
  WARNING [ROOT10] : Parameter <ACTUATOR> not defined in PARENT of R1.
  WARNING [ROOT10] : Parameter <ACTUATOR> not defined in PARENT of R2.
  是由RV1（POT-LOG）引起的虚假提示。
  在原有电路状况下，将RV1选用POT-HG模型（在其中可选择LOG特性），可以避免以上虚假提示信息。
●TLC339比较器是开漏输出。输出端缺少上拉，故U1:A、U1:B的输出始终为低电平。但仿真结果显示，利用输出管截止和导通的特性，确实能够实现振荡频率的改变和停振。
●ITL1的默认值好像应当是100，而不是1000。不过没有影响仿真。
●修改电路如下，仅供参考。
  R7仅为仿真所用的任意小值电阻。

(原文件名:TLC339-1.PNG)

eezm · 发表于 2009-7-12 05:07:35

上两张图做比较,一张是LZ的比较器输出等效,一张是早年自己设计示波器时的扫速电子开关换档电路,当年国外的示波器设计也常采用这种电路.

(原文件名:OD.jpg)

(原文件名:op.jpg)

eezm · 发表于 2009-7-12 05:31:06

曾将图改成如下那样,工作很正常.在要上图时才注意LZ的要亮度控制.因此没发.LZ说"尝试在U1：A的1脚到U1：D的11脚之间串上2K电阻，就可以正常仿真"。但从简化图来看,那个电阻仍在开漏和C的范围内.或许我们的试验成功只是破坏了某个影响收敛的约束而已.各种试验最有效的还属在C回路中串入小电阻,这个电阻可小到0.0001欧,几乎不会对实际产生任何影响.或许我们的这次分析试验可做为今后的参考经验吧. 另外,还多亏开漏比较器,非OC,OD的比较器这么接还真无法实现频率的换档.

(原文件名:339g.jpg)

cowboy · 发表于 2009-7-12 10:58:16

RE:【11楼】 JQ_Lin
● 在原有电路状况下，将RV1选用POT-HG模型（在其中可选择LOG特性），可以避免以上虚假提示信息。
  ---试验了，果然OK，但还是不知道其原因。这个问题影响不大，再讨论可能说我钻牛角尖了。

●ITL1的默认值好像应当是100，而不是1000。不过没有影响仿真。
  ---ITL1是什么意思？我找不到这个参量。

【9楼】 eezm  我比较认同“或许我们的试验成功只是破坏了某个影响收敛的约束而已”，毕竟仿真就是一大堆超级复杂的计算过程，很有可能出现数据随时间呈发散趋势，最终导致溢出。问题是出现这种程况后如何寻找解决方法，漫无目的地尝试，有时很难找到合适的解决方法。能否根据错误信息，找到出错原因，或缩小故障范围？这类型的错误我见过好几次了，有时不得不放弃继续仿真。

再次谢谢各位的热心解答，初学仿真，问题都比较菜，请莫见怪。

JQ_Lin · 发表于 2009-7-12 12:01:04

Re 【14楼】 cowboy
---ITL1是什么意思？我找不到这个参量。

见你在【2楼】截图中的第三个选项卡。

shiqiang · 发表于 2009-7-13 09:43:14

PROTEUS收敛是差了点的

lc271 · 发表于 2010-11-12 09:32:11

回复【13楼】eezm
-----------------------------------------------------------------------

你好,邮箱方便留下吗,我邮箱45492608@qq.com

maomaomao007 · 发表于 2011-12-17 11:32:21

mark

nihao_x · 发表于 2012-2-8 12:38:27

我也碰到这个情况了!! 谢谢

jiangshitl · 发表于 2012-2-9 20:08:57

也碰到过这种问题，受教了

2002163 · 发表于 2012-5-18 09:37:25

经典！顶！！！！！！

1screw1 · 发表于 2013-5-18 00:57:25

仿真三相可控硅斩波也出现以上状况，没法折腾。。。

请教，电路仿真出错原因（Timestep too small）。

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！