¿Hay alguna forma de configurar una fuente de ruido de resistencia (ruido Johnson/térmico)? Quiero experimentar con añadir una fuente de ruido Johnson/Térmico a una resistencia para probarla en LTSpice, pero no estoy seguro de cómo configurar LTSpice para crear una fuente de ruido de resistencia.
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jcarpenter2
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En Ruido Johnson de una resistencia viene dada por $$\sqrt{4 k_B T R \cdot\textrm{BW}},$$ donde BW es el ancho de banda de interés. Por ejemplo, para una resistencia de 1k, obtendrías 4,07 nV/Hz (@300K).
Puedes configurar LTSpice para hacer un análisis de ruido en el siguiente comando de simulación:
El resultado se muestra a continuación para una resistencia de 1k, y puedes ver que obtenemos la densidad espectral de ruido de voltaje correcta:
La tensión RMS total que se espera medir en un ancho de banda específico se calcula utilizando la densidad de ruido, que es la siguiente $$4.07\,\textrm{nV}/\sqrt{\text{Hz}}\times \sqrt{(100000\,\text{Hz} - 100\,\text{Hz})} = 1.286 \,\mu V_\textrm{rms}$$ para un ancho de banda de 100 Hz a 100 kHz, por ejemplo. Si mantienes pulsada la tecla Ctrl y haces clic en el nombre de la traza, obtendrás el valor RMS correcto para todo el ancho de banda: 1,286 Vrms:
Tenga en cuenta que esto supone un filtro de corte agudo "de pared de ladrillo" en el borde de la región de ancho de banda, que en la práctica dependerá del tipo de filtro utilizado (por ejemplo, un solo polo, etc.). Esto coincide con la multiplicación simple en este caso porque el espectro es plano. En realidad, LTSpice está haciendo una integración adecuada sobre el espectro.
Puedes desactivar el ruido añadiendo el indicador "noiseless" al valor de la resistencia, por ejemplo, "1k noiseless".
Jodi
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Las resistencias en LTSpice y otros programas SPICE ya están modeladas para el ruido, véase el ejemplo siguiente. Para comprobarlo, el ruido de Johnson de una resistencia a temperatura ambiente es de aproximadamente \$0.13\sqrt{R}\$ en \$nV/\sqrt{Hz}\$ . Por aproximación, una resistencia de 1k tiene un ruido térmico de aproximadamente \$4.1\; nV/\sqrt{Hz}\$ que se aproxima al número de ruido LTSpice de \$4.07\; nV/\sqrt{Hz}\$ .
