¿Por qué la gente pierde el tiempo utilizando un análisis SPICE .NOISE para circuitos con resistencias con un exceso de ruido significativo?

Question

Consulte Medición del ruido de la corriente de la resistencia

El exceso de ruido en una resistencia es el ruido eléctrico que supera el valor previsto por la conocida fórmula de ruido Johnsson-Nyquist-Térmico. El exceso de ruido se crea cuando una tensión impresa a través de una resistencia hace que los electrones fluyan a través del material resistivo.

En algunos tipos de resistencias, el aumento del ruido es tan importante que el circuito es inútil.

Incluso en resistencias "muy buenas", la densidad de ruido de tensión puede aumentar en un 50% con respecto a la fórmula Johnson-Nyquist-Thermal cuando se imprime 1V a través de la resistencia. Además, el espectro de densidad de ruido de tensión adopta la forma de parpadeo (1/f) a medida que aumenta la tensión continua a través de la resistencia.

Que yo sepa, no existe ninguna variante de SPICE con un análisis .NOISE que tenga en cuenta el exceso de ruido. ¿Es esto cierto?

Answer 1

En primer lugar, para responder al título de esta pregunta, modelar el ruido no es una pérdida de tiempo siempre que los modelos de los dispositivos sean razonablemente buenos e incluyan las fuentes de ruido dominantes. El ruido 1/f, en particular, se vuelve insignificante a partir de cierta frecuencia, y en muchas aplicaciones no es detectable más allá de de otras fuentes de ruido (no importa que no sea una fuente de ruido significativa).

El ruido 1/f no está modelado (inherentemente) en LTSpice (o en SPICE en general), y depende de la resistencia en particular.

Para modelar el exceso de ruido, puede probar la técnica que se ilustra a continuación. En este archivo, puedes ver el ruido 1/f en el nodo "ruido". Para utilizarlo en un circuito, coloca E1 en serie con la resistencia a la que quieras añadir ruido 1/f.

Para ello, deberá conocer el índice de ruido de la resistencia en uV/V. Dado que el exceso de ruido es proporcional a la polarización de CC de la resistencia, también tendrá que conocer la polarización de CC de la resistencia. Esta técnica funcionará si la polarización de CC de la resistencia es bastante constante. Edita el campo VALUE2 de E1 (laplace=1*659/sqrt(s/6.2832)), y cambia el 1 por el producto de la polarización DC y el índice de ruido.