如何使用LTSpice模拟电压噪声?


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有没有办法设置带有电压抖动/噪声的电源?我想尝试滤除各种电压等上的噪声,但是不确定如何配置LTSpice来创建嘈杂的电压源。

Answers:


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是的,您可以使用任意电压(或电流)源注入噪声,然后使用randomwhite函数之类的东西来产生一些噪声。

这是一个示例电路(我将噪声与信号分离开来只是为了使事情更清晰-显然,如果您愿意,可以将它们组合在一起):

噪声电路

模拟:

噪声电路仿真

下方的帮助中详细介绍了所有功能circuit elements -> arbitrary behavioral voltage or current sources

噪声模拟模式

另外,以防万一您不知道,SPICE具有噪声模拟模式,可以引用帮助文件:

.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>

基本示例:

噪音模式

模拟:

噪音模式模拟

上面的内容很无聊,因为它仅模拟电阻器噪声(我将电阻器步进通过各种值以显示约翰逊噪声如何随电阻增加)。但是,对于包含二极管/晶体管/运算放大器/等的更复杂的电路,它可能非常有用。


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即使为时已晚,也可以不使用通过电阻添加的电压源,而只需使用: V1 out 0 sin() Rser=1 B1 0 out I=white() 直接连接。对于较低的噪声值(和输出电阻),请降低Rser
有关的公民

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当您按F2搜索组件时,噪声电压源为'bv'。
乔尼

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(目前还没有足够的代表来对Oli的帖子发表评论,所以这是它自己的帖子)。

Oli在上面的帖子非常有用,但是对于LTSpice初学者来说,也许值得解释如何实际创建这些“任意行为电压源”之一:我天真地希望能够将正常电压源的值修改为输入white(...)公式,但是当然不起作用。

相反,您必须按下工具栏中的“组件”按钮,然后在打开的窗口中选择“ bv”类型的组件。


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SPICE(我无法告诉您LTSPice是否是正常SPICE的子集)通常具有对每个设备产生的噪声进行建模的能力。我认为您的问题更多是关于如何测量滤波效果以及外部干扰信号可能对每个节点有多大影响。

为此,您需要做的是.AC分析电路。

要进行噪声分析,您需要同时使用.ac和.noise。因此,噪声分析是交流分析的子集。


刚刚检查。LTSpice确实具有噪声分析功能。但是我在零件目录中找不到噪声源-希望有人可以跟着说在哪里找到它。
Photon

@ThePhoton调味品中的所有设备都应嘈杂,即不理想-噪音少。所以应该已经在模型中了。我怀疑LTSpice也应该有。
占位符

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在帮助文件中,“这是一个频域分析,用于计算由于约翰逊,散粒和闪烁噪声引起的噪声。” 因此,如果您有电路原理图,那很好。但是,例如,如果要基于数据表参数和/或测量值创建运算放大器模型,则通常使用理想的组件(如受控源),并且希望使用噪声源元素来修复噪声特性。
Photon

@ThePhoton这被称为诚实,我没有运行LTSPICE,而且我也不想做任何事情。您反馈有关实例的信息非常理想。显示完全由我使用的EDA工具得出的结果可能有用也可能没有用。每个SPICE变体的功能都略有不同。
占位符

@Photon和rawbrawb-由于各种SPICE的模型通常彼此兼容,这表明问题在于模型而不是SPICE变体。据我所知,基本模型不包括用于瞬态仿真的噪声建模,但都可以与专用噪声仿真一起使用。例如,如果您尝试将我的答案中的最后一个模拟作为无输入电压的瞬态进行,您将获得0V输出(与预测的20-44nV相反)
Oli Glaser

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当您要注入电源噪声时,我认为最简单的方法是将一个小幅度的交流电压源与您已有的直流电压源串联,然后将其频率扫过您感兴趣的范围。


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.ac自动为您执行此操作
占位符

我想我必须完善我的SPICE知识。
jippie

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与您的电压源串联,添加一个E元件,其输入连接到60.34e18欧姆电阻,其增益为所需的V / rt-Hz。该电阻值在300K时产生1V / rt-Hz。(警告:您必须将输入的一侧接地。)

您可以将相同的电阻值用作电压控制电流源的输入,该电流源的增益为所需的Amps / rt-Hz。(同样,必须将一根输入导线接地。)噪声电流源与无噪声电流源并联连接。

您必须为每个噪声源使用一个单独的电阻。

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