Comment simulez-vous le bruit de tension avec LTSpice?

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Existe-t-il un moyen de configurer une alimentation en tension avec gigue / bruit de tension? Je veux expérimenter avec le filtrage du bruit sur diverses tensions, etc., mais je ne sais pas comment configurer LTSpice pour créer une alimentation en tension bruyante.

ltspice josef.van.niekerk
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Réponses:

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Oui, vous pouvez injecter du bruit en utilisant une source de tension (ou de courant) arbitraire, puis utiliser des éléments tels que la fonction randomou whitepour créer du bruit.

Voici un exemple de circuit (j'ai séparé le bruit du signal juste pour clarifier les choses - vous pouvez évidemment les combiner ensemble dans une fonction si vous le souhaitez):

Circuit de bruit

Simulation:

Simulation de circuit de bruit

Toutes les fonctions sont détaillées dans l'aide sous circuit elements -> arbitrary behavioral voltage or current sources.

Mode de simulation de bruit

De plus, au cas où vous ne le sauriez pas, SPICE dispose d’un mode de simulation de bruit, pour citer les fichiers d’aide:

.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>

Exemple de base:

Mode bruit

Simulation:

Mode bruit sim

Ce qui précède est plutôt ennuyeux, car il ne modélise que le bruit de la résistance (j’ai passé la résistance à travers différentes valeurs pour montrer comment le bruit de Johnson augmente avec la résistance). Mais cela peut être très utile avec des circuits plus complexes contenant des diodes / transistors / opamps / etc.

Oli Glaser
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Même s'il est trop tard, au lieu d'utiliser des sources de tension ajoutées par des résistances, vous pouvez simplement utiliser: V1 out 0 sin() Rser=1 B1 0 out I=white() avec une jonction directe. Pour les valeurs de bruit inférieures (et la résistance de sortie), abaissez Rser.
un citoyen concerné
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La source de tension de bruit est «bv» lorsque vous appuyez sur F2 pour rechercher le composant.
Jony
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(Pas assez de représentants pour créer un commentaire sur le message de Oli, donc cela va dans un message de son propre).

Le post d’Oli ci-dessus est très utile, mais pour le débutant de LTSpice, cela vaut peut-être la peine d’expliquer comment créer réellement l’une de ces "sources de tension comportementales arbitraires": j’espérais naïvement pouvoir modifier la valeur d’une source de tension normale. entrez la formule blanche (...), mais bien sûr, cela ne fonctionne pas.

Au lieu de cela, vous devez appuyer sur le bouton "composant" dans la barre d'outils, et dans la fenêtre qui s'ouvre, choisissez un composant de type "bv".

blondiepassesby
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SPICE (je ne peux pas vous dire si LTSPice est un sous-ensemble de SPICE normal ou non) a normalement la possibilité de modéliser le bruit généré par chaque périphérique. Je pense que votre question porte davantage sur la manière de mesurer l’efficacité de votre filtrage et la mesure dans laquelle un signal brouilleur externe peut affecter chaque noeud.

Pour ce faire, vous devez procéder à une analyse .AC du circuit.

Pour effectuer une analyse de bruit, vous devez utiliser à la fois les fichiers .ac et .noise. L'analyse du bruit est donc un sous-ensemble de l'analyse en courant alternatif.

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Je viens de vérifier. LTSpice a une analyse de bruit disponible. Mais je ne trouve pas de source de bruit dans le catalogue de pièces. J'espère que quelqu'un pourra venir et dire où le trouver.
Le Photon
@ThePhoton tous les appareils de Spice DEVRAIENT être bruyants, c'est-à-dire pas idéaux - moins de bruit. Cela devrait donc déjà figurer dans les modèles. Je pense que LTSpice devrait également avoir cela.
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Selon le fichier d'aide, "Il s'agit d'une analyse du domaine fréquentiel qui calcule le bruit dû au bruit de Johnson, de bruit de fond et de scintillement." Donc, si vous avez un schéma de votre circuit, vous êtes bon. Mais si, par exemple, vous créez un modèle d'amplificateur opérationnel basé sur des paramètres de feuille de données et / ou des mesures, vous utilisez souvent des composants idéalisés tels que des sources contrôlées et vous souhaitez disposer d'un élément de source de bruit pour corriger les caractéristiques de bruit.
Le Photon
@ThePhoton Cela s'appelle l'honnêteté, je n'ai pas LTSPICE en cours d'exécution et je ne suis pas sur le point de présumer des choses. Vous avez des informations en retour sur votre instance est idéal. Me montrer les résultats de mes outils EDA complets peut être ou ne pas être utile. Chaque variante de SPICE fait les choses légèrement différemment.
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@Photon et rawbrawb - étant donné que les modèles de divers SPICE sont généralement compatibles les uns avec les autres, il semblerait que le problème vienne des modèles plutôt que de la variante SPICE. Autant que je sache, les modèles de base n'incluent pas la modélisation du bruit, par exemple pour un sim transitoire, mais fonctionnent tous avec la simulation de bruit dédiée. Par exemple, si vous essayez la dernière simulation de ma réponse en tant que transitoire sans tension d'entrée, vous obtiendrez une sortie de 0 V (par opposition au 20-44nV prédit)
Oli Glaser le
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Si vous souhaitez injecter du bruit à partir de l'alimentation, je pense que le plus simple est de mettre en série une source de tension alternative de faible amplitude avec la source de tension continue existante et de balayer sa fréquence dans la plage qui vous intéresse.

jippie
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.ac le fait pour vous automatiquement
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Je suppose que je dois perfectionner mes connaissances sur SPICE.
Jippie
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En série avec votre source de tension, ajoutez un élément E dont les entrées sont connectées à une résistance de 60,34e18 ohm et dont le gain correspond au V / t-Hz souhaité. Cette valeur de résistance produit 1V / RT-Hz à 300K. (Attention: vous devez mettre à la terre un côté de l'entrée.)

Vous pouvez utiliser la même valeur de résistance que l'entrée d'une source de courant contrôlée par la tension et dont le gain correspond aux ampères / RT-Hz souhaités. (Encore une fois, un fil d'entrée doit être mis à la terre.) La source de courant de bruit se connecte en parallèle avec votre source de courant sans bruit.

Vous devez utiliser une résistance distincte pour chaque source de bruit.

Paul Levin
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