High precision simulation with 'ideal' component issue

[robertliang]

Hi,

Thanks in advance. I have searched a lot, but my needs are not common, I haven't found any posts really help.

I'm using Multisim 14 to simulate a basic capacitor charge circuit that requires low uncertainty (<1 ppm).

The components I chose are as below:

1. the capacitor 

2. the switch

3. Oscilloscope I dragged from the toolbar on the right of the window.

---

I assume these components are all ideal. But the waveform is not as ideal as I  thought.

Can any one of you experts tell me which part of my circuit is a fault?

Thanks again.

[tipa]

Привет, Роб!
Я восхищаюсь вашей терпеливостью! Из таких людей получаются талантливые исследователи...- лет через 100😀
Посчитайте, когда разрядится конденсатор через сопротивление 1 тэраом (10^12)
T=RC=до хрена!!!( 1 секунда машинного времени= очень много реального)  Tmax надо здорово увеличить, чтобы с сотнями лет быть на "ТЫ"

[robertliang]

Hi TIPA,

Thanks for your kindly help, you have truly inspired me.

But I found your point is partially correct when I try to follow your idea with this circuit (and the results are also in this picture):

Since Multimeter is a non-ideal instrument, the input resistance of the oscilloscope you measured is wrong (I doubt that it's much greater than 1TOhm, even an infinite number because it seems doesn't affect the voltage drop of R2). 

---

Finally, I found it's a bug in the switch that caused this issue.

This is the test circuit:

The voltmeter resistance is set to 1000TOhm. And the end time of the interactive simulation is set to 10 seconds.

---

I changed the value of the "off resistance" of the switch. When it is set to 1GOhm, the result in the multimeter is 999mV, which is close to the ideal value, however when 10GOhm, the result is 990.089mV.

It seems that you can't set an "off resistance" greater than 1GOhm, which is upsetting.

Robert

[tipa]

Люблю копаться во всяких непонятках, но сейчас мне непонятно, чего вы добиваетесь...
Алгоритмы вычислений в программе основаны на конечных величинах, даже почти бесконечно малых. Нет абсолютного нуля и нет абсолютной бесконечности, иначе программа выдаст ошибку сходимости, которая окажется нерешаемой, поэтому она (прога) сама назначает всем узлам и компонентам свои определённые значения. Например у выключателя есть минимальное сопротивление- "включено", или замкнуто, и "выключено"-максимальное сопротивление, или разомкнуто. И время перехода из одного состояния в другое тоже есть определённая величина времени, которая рассчитывается по разным формулам, в зависимости от spice-модели выключателя, или ключа

На форуме "kazus" была тема самого быстрого ключа из основной библиотеки MS-14.
И самая быстрая формула переключения оказалась линейной зависимостью (есть другие, например таегенциальногиперболической (tanh). В ходе экспериментов я узнал, что мельче 1e-32 программа не считает...
Может мы недопонимаем друг друга из-за языкового барьера...Я не пользуюсь переводчиком, потому что может возникнуть ошибка перевода в браузере, а вы уже-как хотите переводите...

[tipa]

можно увеличить параметры шунтирования в определителе для пользователя, конденсатор начинает держать свой 1 вольт

[tipa]

установим длительность моделирования в 200 сек, и выведем секундомер реального времени, посмотрим, как будет разряжаться конденсатор

-за 200 сек машинного и 202 сек реального времени конденсатор не успел хоть сколь-нибудь разрядиться. Вот что значит условия, определённые пользователем