Làm thế nào để bạn mô phỏng nhiễu điện áp với LTSpice?


42

Có cách nào để thiết lập nguồn cung cấp điện áp với jitter / nhiễu điện áp không? Tôi muốn thử nghiệm lọc tiếng ồn trên các điện áp khác nhau, v.v. nhưng không chắc chắn cách cấu hình LTSpice để tạo ra nguồn cung cấp điện áp ồn.

Câu trả lời:


51

Có, bạn có thể tạo nhiễu bằng cách sử dụng nguồn điện áp (hoặc dòng điện) tùy ý, sau đó sử dụng những thứ như chức năng randomhoặc whiteđể tạo ra một số nhiễu.

Dưới đây là một mạch ví dụ (tôi tách nhiễu khỏi tín hiệu chỉ để làm cho mọi thứ rõ ràng hơn - rõ ràng bạn có thể kết hợp chúng lại với nhau trong một chức năng nếu bạn muốn):

Mạch nhiễu

Mô phỏng:

Mô phỏng mạch nhiễu

Tất cả các chức năng được chi tiết trong trợ giúp dưới circuit elements -> arbitrary behavioral voltage or current sources.

Chế độ mô phỏng tiếng ồn

Ngoài ra, chỉ trong trường hợp bạn không biết, SPICE có chế độ mô phỏng tiếng ồn, để trích dẫn từ các tệp trợ giúp:

.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>

Ví dụ cơ bản:

Chế độ tiếng ồn

Mô phỏng:

Chế độ tiếng ồn sim

Ở trên khá nhàm chán vì nó chỉ mô hình nhiễu điện trở (Tôi đã bước điện trở qua các giá trị khác nhau để cho thấy độ ồn Johnson tăng theo điện trở). Nhưng nó có thể rất hữu ích với các mạch phức tạp hơn chứa điốt / bóng bán dẫn / opamp / vv.


1
Ngay cả khi quá muộn, thay vì sử dụng các nguồn điện áp được thêm vào thông qua các điện trở, bạn chỉ có thể sử dụng: V1 out 0 sin() Rser=1 B1 0 out I=white() với một đường nối trực tiếp. Đối với các giá trị nhiễu thấp hơn (và điện trở đầu ra), thấp hơn Rser.
một công dân có liên quan

1
Nguồn điện áp nhiễu là 'bv' khi bạn nhấn F2 để tìm kiếm thành phần.
Jony

22

(Chưa đủ đại diện. Chưa tạo bình luận về bài đăng của Oli, vì vậy điều này đi vào một bài đăng của chính nó).

Bài đăng của Oli ở trên rất hữu ích, nhưng đối với người mới bắt đầu LTSpice, có lẽ nên giải thích cách tạo ra một trong những "nguồn điện áp hành vi tùy ý": Tôi đã ngây thơ hy vọng có thể sửa đổi giá trị của nguồn điện áp bình thường thành nhập công thức (...) màu trắng, nhưng tất nhiên, nó không hoạt động.

Thay vào đó, bạn phải nhấn nút "thành phần" trên thanh công cụ và trong cửa sổ mở ra, chọn một thành phần loại "bv".


4

SPICE (Tôi không thể cho bạn biết LTSPice có phải là tập hợp con của SPICE bình thường hay không) thường có khả năng mô hình hóa tiếng ồn mà mỗi thiết bị tạo ra. Tôi nghĩ rằng câu hỏi của bạn là về cách bạn đo lường mức độ hiệu quả của bộ lọc và mức tín hiệu can thiệp bên ngoài có thể ảnh hưởng đến từng nút.

Để làm điều đó những gì bạn cần làm đó là phân tích .AC của mạch.

Để thực hiện phân tích tiếng ồn, bạn cần sử dụng cả .ac và .noise. Vì vậy, phân tích tiếng ồn là một tập hợp con của phân tích ac.


Mới kiểm tra. LTSpice không có giải phẫu tiếng ồn. Nhưng tôi không thể tìm thấy một nguồn tiếng ồn trong danh mục các bộ phận --- hy vọng ai đó có thể đi cùng và nói nơi để tìm thấy nó.
Photon

@ThePhoton tất cả các thiết bị trong gia vị NÊN ồn ào, tức là không lý tưởng - ít tiếng ồn. Vì vậy, đó đã có trong các mô hình. Tôi nghi ngờ LTSpice cũng nên có điều đó.
giữ chỗ

2
Theo tệp Trợ giúp, "Đây là phân tích miền tần số tính toán nhiễu do Johnson, tiếng ồn và nhấp nháy." Vì vậy, nếu bạn có một sơ đồ mạch của bạn, bạn tốt. Nhưng, ví dụ, nếu bạn đang tạo một mô hình op-amp dựa trên các tham số và / hoặc phép đo của biểu dữ liệu, bạn thường sử dụng các thành phần lý tưởng hóa như các nguồn được kiểm soát và bạn muốn có một yếu tố nguồn nhiễu để khắc phục các đặc điểm nhiễu.
Photon

@ThePhoton Nó được gọi là sự trung thực, tôi không có LTSPICE đang chạy và tôi sẽ không đoán trước mọi thứ. Bạn cho ăn lại thông tin về trường hợp của bạn là lý tưởng. Tôi hiển thị kết quả từ các công cụ EDA đầy đủ của tôi có thể có hoặc không hữu ích. Mỗi biến thể SPICE làm mọi thứ hơi khác nhau.
giữ chỗ

@Photon và rawbrawb - vì các mô hình cho các SPICE khác nhau thường tương thích với nhau, nên nó sẽ gợi ý rằng vấn đề sẽ nằm ở các mô hình thay vì biến thể SPICE. Theo như tôi biết, các mô hình cơ bản không bao gồm mô hình nhiễu ví dụ như một sim tạm thời, nhưng tất cả sẽ hoạt động với mô phỏng tiếng ồn chuyên dụng. Chẳng hạn, nếu bạn thử mô phỏng cuối cùng trong câu trả lời của tôi là tạm thời không có điện áp đầu vào, bạn sẽ nhận được 0V (trái ngược với dự đoán 20-44nV)
Oli Glaser

1

Khi bạn muốn tạo ra tiếng ồn từ nguồn cung cấp, tôi nghĩ dễ nhất là đặt một nguồn điện áp xoay chiều có biên độ nhỏ nối tiếp với nguồn điện áp DC bạn đã có và quét tần số của nó qua phạm vi bạn quan tâm.


1
.ac sẽ tự động làm điều đó cho bạn
giữ chỗ

Tôi đoán tôi phải cải thiện kiến ​​thức SPICE của mình.
jippie

0

Nối tiếp với nguồn điện áp của bạn, thêm một phần tử E có đầu vào được gắn vào điện trở 60,34e18 ohm và mức tăng của nó là V / rt-Hz mong muốn. Giá trị điện trở này tạo ra 1V / rt-Hz ở mức 300K. (Cảnh báo: bạn phải nối một bên của đầu vào.)

Bạn có thể sử dụng cùng giá trị điện trở làm đầu vào cho nguồn hiện tại được điều khiển bằng điện áp có mức tăng là Amps / rt-Hz mong muốn. (Một lần nữa, một đầu vào phải được nối đất.) Nguồn nhiễu hiện tại kết nối song song với nguồn hiện tại không gây nhiễu của bạn.

Bạn phải sử dụng một điện trở riêng cho mỗi nguồn nhiễu.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.