¿Cómo simula el ruido de voltaje con LTSpice?

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¿Hay alguna manera de configurar un suministro de voltaje con jitter / ruido de voltaje? Quiero experimentar filtrando el ruido en varios voltajes, etc. pero no estoy seguro de cómo configurar LTSpice para crear un suministro de voltaje ruidoso.

ltspice josef.van.niekerk
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Respuestas:

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Sí, puede inyectar ruido usando la fuente arbitraria de voltaje (o corriente), luego usar cosas como la función randomo whitepara crear algo de ruido.

Aquí hay un circuito de ejemplo (separé el ruido de la señal solo para aclarar las cosas; obviamente, puede combinarlos en una función si lo desea):

Circuito de ruido

Simulación:

Simulación de circuito de ruido

Todas las funciones se detallan en la ayuda debajo circuit elements -> arbitrary behavioral voltage or current sources.

Modo de simulación de ruido

Además, por si no lo sabía, SPICE tiene un modo de simulación de ruido, para citar los archivos de ayuda:

.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>

Ejemplo básico:

Modo de ruido

Simulación:

Modo de ruido sim

Lo anterior es bastante aburrido ya que solo modela el ruido de la resistencia (escalé la resistencia a través de varios valores para mostrar cómo el ruido Johnson aumenta con la resistencia). Pero puede ser muy útil con circuitos más complejos que contienen diodos / transistores / opamps / etc.

Oli Glaser
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Incluso si es demasiado tarde, en lugar de usar fuentes de voltaje agregadas a través de resistencias, simplemente puede usar: V1 out 0 sin() Rser=1 B1 0 out I=white() con una unión directa. Para valores de ruido más bajos (y resistencia de salida), más bajo Rser.
un ciudadano preocupado
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La fuente de voltaje de ruido es 'bv' cuando presiona F2 para buscar el componente.
Jony
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(Aún no hay suficientes representantes para crear un comentario en la publicación de Oli, por lo que esto va en una publicación propia).

La publicación anterior de Oli es muy útil, pero para el principiante de LTSpice, quizás valga la pena explicar cómo crear realmente una de esas "fuentes de voltaje de comportamiento arbitrario": ingenuamente esperaba poder modificar el valor de una fuente de voltaje normal para ingrese la fórmula blanca (...), pero por supuesto, no funciona.

En su lugar, debe presionar el botón "componente" en la barra de herramientas, y en la ventana que se abre, elija un componente de tipo "bv".

blondiepassesby
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SPICE (no puedo decir si LTSPice es un subconjunto de SPICE normal o no) normalmente tiene la capacidad de modelar el ruido que genera cada dispositivo. Creo que su pregunta es más sobre cómo medir qué tan efectiva es su filtración y cuánto puede afectar una señal de interferencia externa a cada nodo.

Para hacer eso, lo que debe hacer es el análisis .AC del circuito.

Para hacer un análisis de ruido necesita usar .ac y .noise. Por lo tanto, el análisis de ruido es un subconjunto del análisis de CA.

marcador de posición
fuente
Acabo de revisarlo. LTSpice tiene un análisis de ruido disponible. Pero no puedo encontrar una fuente de ruido en el catálogo de piezas, espero que alguien pueda venir y decir dónde encontrarla.
El fotón
@ThePhoton todos los dispositivos en especias DEBEN ser ruidosos, es decir, no ideales, sin ruido. Entonces eso ya debería estar en los modelos. Sospecho que LTSpice también debería tener eso.
marcador de posición
2
Según el archivo de Ayuda, "Este es un análisis de dominio de frecuencia que calcula el ruido debido a Johnson, disparos y ruido de parpadeo". Entonces, si tienes un esquema de tu circuito, eres bueno. Pero si, por ejemplo, está creando un modelo de amplificador operacional basado en parámetros y / o mediciones de la hoja de datos, a menudo usa componentes idealizados como fuentes controladas, y desea tener un elemento de fuente de ruido para corregir las características del ruido.
El fotón
@ThePhoton Se llama honestidad, no tengo LTSPICE ejecutándose y no voy a presumir cosas. Su retroalimentación de información en su instancia es ideal. Mostrar resultados de mis herramientas EDA completas puede o no ser útil. Cada variante SPICE hace las cosas de manera ligeramente diferente.
marcador de posición
@Photon y rawbrawb: dado que los modelos para varios SPICE son generalmente compatibles entre sí, sugeriría que el problema recaería en los modelos en lugar de la variante SPICE. Hasta donde yo sé, los modelos básicos no incluyen modelado de ruido, por ejemplo, para un simulador transitorio, pero todos funcionarán con la simulación de ruido dedicada. Por ejemplo, si intenta la última simulación en mi respuesta como transitoria sin voltaje de entrada, obtendrá 0V (en oposición a los 20-44nV previstos)
Oli Glaser
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Como desea inyectar ruido de la fuente de alimentación, creo que lo más fácil es colocar una fuente de voltaje de CA de pequeña amplitud en serie con la fuente de voltaje de CC que ya tiene y barrer su frecuencia a través del rango que le interesa.

jippie
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.ac hace eso por usted automáticamente
marcador de posición
Supongo que tengo que pulir mi conocimiento de SPICE.
jippie
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En serie con su fuente de voltaje, agregue un elemento E cuyas entradas estén conectadas a una resistencia de 60.34e18 ohmios y cuya ganancia sea el V / rt-Hz deseado. Este valor de resistencia produce 1V / rt-Hz a 300K. (Advertencia: debe conectar a tierra un lado de la entrada).

Puede usar el mismo valor de resistencia que la entrada a una fuente de corriente controlada por voltaje cuya ganancia es los Amps / rt-Hz deseados. (Nuevamente, un cable de entrada debe estar conectado a tierra). La fuente de corriente de ruido se conecta en paralelo con su fuente de corriente sin ruido.

Debe usar una resistencia separada para cada fuente de ruido.

Paul Levin
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