LTSpice ile voltaj gürültüsünü nasıl simüle edersiniz?


42

Gerilim dalgalanması / gürültüsü olan bir gerilim kaynağı kurmanın bir yolu var mı? Gürültüyü çeşitli voltajlarda vs. filtrelemekle denemek istiyorum, ancak gürültülü bir voltaj kaynağı oluşturmak için LTSpice'i nasıl yapılandıracağımdan emin değilim.

Yanıtlar:


51

Evet, isteğe bağlı voltaj (veya akım) kaynağını kullanarak gürültü enjekte edebilir, daha sonra bir miktar gürültü oluşturmak için randomveya gibi whiteişlevleri kullanabilirsiniz.

Örnek bir devre: (Açıklığı sağlamak için gürültüyü sinyalden ayırdım - açıkçası bunları bir işlevde bir araya getirebilirsiniz):

Gürültü Devresi

Simülasyon:

Gürültü Devresi Simülasyonu

Tüm fonksiyonlar altındaki yardımda ayrıntılı olarak verilmiştir circuit elements -> arbitrary behavioral voltage or current sources.

Gürültü simülasyon modu

Ayrıca, farkında olmadığınız durumda, SPICE yardım dosyalarından alıntı yapmak için bir gürültü simülasyon moduna sahiptir:

.NOISE -- Perform a Noise Analysis
This is a frequency domain analysis that computes the noise due to
Johnson, shot and flicker noise. The output data is noise spectral 
density per unit square root bandwidth.

Syntax: .noise V(<out>[,<ref>]) <src> <oct, dec, lin> <Nsteps> <StartFreq> <EndFreq>

Temel örnek:

Gürültü modu

Simülasyon:

Gürültü modu sim

Yukarıdakiler, yalnızca direnç gürültüsünü modellediği için oldukça sıkıcıdır ( Johnson gürültüsünün dirençle nasıl arttığını göstermek için direnci çeşitli değerlere yerleştirdim ). Ancak, diyot / transistör / opamp / etc içeren daha karmaşık devrelerde çok faydalı olabilir.


1
Çok geç olsa bile, dirençler aracılığıyla eklenen voltaj kaynaklarını kullanmak yerine, V1 out 0 sin() Rser=1 B1 0 out I=white() doğrudan kullanabilirsiniz: doğrudan bir bağlantı ile. Düşük gürültü değerleri için (ve çıkış direnci), düşük Rser.
ilgili bir vatandaş,

1
Bileşeni aramak için F2'ye bastığınızda gürültü voltaj kaynağı 'bv'dir.
Jony

22

(Oli'nin gönderisiyle ilgili bir yorum oluşturmak için henüz yeterli sayıda kişi yok, bu yüzden onun gönderdiği bir yazı var).

Oli'nin yukarıdaki görevi çok yararlı, ancak LTSpice yeni başlayanlar için, belki de bu "keyfi davranışsal voltaj kaynağı" ndan birini nasıl yaratacağınızı açıklamaya değer olabilir: normal voltaj kaynağının değerini değiştirebilmeyi bekliyordum. beyaz (...) formülünü girin, ancak elbette, çalışmıyor.

Bunun yerine, araç çubuğundaki "component" düğmesine basmanız ve açılan pencerede "bv" tipinde bir bileşen seçmeniz gerekir.


4

SPICE (LTSPice'in normal SPICE'in bir alt kümesi olup olmadığını söyleyemem) normalde her cihazın ürettiği gürültüyü modelleme yeteneğine sahiptir. Sanırım, sorunuzun filtrelemenin ne kadar etkili olduğunu ve her bir düğümü ne kadar harici bir müdahale sinyalinin ne kadar etkileyebileceğini ölçmeniz ile ilgili olduğunu düşünüyorum.

Bunu yapmak için yapmanız gereken şey, devrenin .AC analizidir.

Gürültü analizi yapmak için hem .ac hem de .noise kullanmanız gerekir. Dolayısıyla gürültü analizi, ac analizinin bir alt kümesidir.


Yeni kontrol edildi. LTSpice'de mevcut bir gürültü analizine sahiptir. Ama parça kataloğunda bir gürültü kaynağı bulamıyorum --- umarım birileri gelip nerede bulacağını söyleyebilir.
Photon

@ Baharattaki tüm cihazları fotoğraflayın gürültülü, yani ideal değil - gürültüden daha az olması gerekir. Yani bu zaten modellerde olmalı. Sanırım LTSpice de buna sahip olmalı.
yer tutucusu

2
Yardım dosyasına göre, "Bu, Johnson'ın neden olduğu gürültüyü, atış ve titreşimsiz gürültüyü hesaplayan bir frekans etki alanı analizidir." Yani, devrenizin bir şemasını varsa, iyisinizdir. Ancak, örneğin, veri sayfası parametrelerine ve / veya ölçümlerine dayanan bir op-amp modeli oluşturuyorsanız, genellikle kontrollü kaynaklar gibi idealleştirilmiş bileşenler kullanırsınız ve gürültü özelliklerini sabitlemek için bir gürültü kaynağı elemanına sahip olmak istersiniz.
Foton

@Fotoğrafa Dürüstlük denir, çalışan LTSPICE'im yok ve bir şeyleri varsaymak üzereyim. Örneğinizle ilgili bilgileri geri alıyorsunuz ideal. Üflemeli EDA aletlerinin sonuçlarını gösteren bana faydalı olabilir veya olmayabilir. Her SPICE varyantı işleri biraz farklı yapar.
yer tutucu

@Fotoğraf ve hammadde - çeşitli SPICE modelleri genellikle birbiriyle uyumlu olduğu için, sorunun SPICE varyantı yerine modellerle ilgili olacağı ileri sürülebilir. Bildiğim kadarıyla, temel modeller geçici bir sim için gürültü modelini içermiyor, ama hepsi özel gürültü simülasyonu ile çalışacak. Örneğin, cevabımdaki son simülasyonu giriş gerilimi olmayan bir geçici olarak denerseniz, 0V kazanırsınız (öngörülen 20-44nV'nin aksine)
Oli Glaser

1

Güç kaynağından gürültü enjekte etmek istediğinizde, sanırım en kolay olanı zaten sahip olduğunuz DC voltaj kaynağıyla seri olarak küçük genlikli bir AC voltaj kaynağı koymak ve frekansını ilgilendiğiniz aralık boyunca taramak.


1
.ac bunu sizin için otomatik olarak yapar
yer tutucu

SPICE bilgimi cilalamak zorundayım.
jippie

0

Gerilim kaynağınızla seri olarak, girişleri 60.34e18 ohm'luk bir direncine bağlı olan ve kazancı istenen V / rt-Hz olan bir E elemanı ekleyin. Bu direnç değeri 300K'da 1V / rt-Hz üretir. (Uyarı: girişin bir tarafını topraklamanız gerekir.)

Kazancı istenen Amper / rt-Hz olan voltaj kontrollü bir akım kaynağının girişi ile aynı direnç değerini kullanabilirsiniz. (Yine, bir giriş kablosunun topraklanması gerekir.) Gürültü akımı kaynağı, gürültüsüz akım kaynağınıza paralel olarak bağlanır.

Her gürültü kaynağı için ayrı bir direnç kullanmanız gerekir.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.