¿Cómo modelar un diodo Zener ruidoso en LTSPICE?

Question

Estoy intentando simular un generador de ruido blanco del estilo del diodo Zener. Voy a utilizar la amplificación de corriente, en lugar de la amplificación de voltaje más tradicional sólo porque. Mi problema es que no sé cómo simular el comportamiento del diodo D1. Con la alimentación de 30 voltios, espero que el Zener de 24 voltios funcione en modo de avalancha completa, escupiendo un montón de ruido blanco.

Estoy usando LTSpice, pero eso sólo tiene modelos para la tensión de ruptura inversa de los Zeners. En consecuencia, el siguiente circuito sólo produce una tensión continua constante en el nodo de "ruido". ¿Cómo puedo modelar completamente este circuito transistorizado que se muestra a continuación? ¿Es posible, o tengo que construirlo y medir físicamente el ruido? Tengo la sensación de que, como probablemente se han vendido decenas de estos diodos en todo el mundo, debe haber datos por ahí que no puedo encontrar. Estoy buscando números concretos en lugar de la teoría (o cualquier tipo de símbolo de integración) que puedo conectar en LTSpice.

Suplemento:

He llegado a añadir una fuente de ruido blanca de 1 mV P-P (¿1 MHz?) delante del Zener, con una alimentación de 15-0-15 como tal:

que parece funcionar un poco produciendo la siguiente traza en "ruido". Me parece que esto es lo que podría aparecer en una avería de ruido en el diodo. Parece que LTSpice ha establecido una ganancia de voltaje de 100ish. Por supuesto, esto es un poco discutible sin una mejor estimación de los niveles de ruido reales.

Answer 1

Los modelos Spice no suelen incluir el ruido en las simulaciones transitorias. El modelo de "ruido" en Spice se utiliza sólo en los barridos de CA, donde la potencia de ruido se calcula en función de la frecuencia. Aunque el ruido de las resistencias (Johnson-Nyquist) está en el modelo, los modelos de semiconductores no suelen tener modelos de ruido precisos. El modelo de diodos de Spice incluye el ruido de parpadeo, pero no otras fuentes de ruido.

Para tus propósitos, el análisis de CA puede ser suficiente asumiendo que tu diodo tiene un modelo adecuado, ya que lo que quieres es ver si la densidad de potencia de ruido es plana. Pero, dudo que el modelo Zener incluya parámetros de ruido precisos. El modelo spice del diodo mencionado en esta pregunta (EDZV24B) no incluye ningún parámetro de ruido (que son los parámetros AF, KF y FFE).

Otra opción (para simulaciones transitorias) es incluir una fuente de tensión controlada por un número aleatorio. Para una descripción del uso de este enfoque para el modelado de ruido, este sitio web de Giorgio Vazzana tiene buena información. Pero, para seguir este enfoque, hay que saber cuánto ruido hay que esperar. Además, la simulación transitoria no suele incluir el ruido añadido por el transistor.

Un ejemplo de fuente de tensión de ruido (de la página web mencionada) es:

Vn 1 n1 dc 0V ac 1mV trrandom (1 5us 0s 125m 0m)