¿Cómo se simula el ruido del voltaje con el LTSpice?

Question

¿Hay alguna manera de configurar una fuente de voltaje con fluctuaciones de voltaje/ruido? Quiero experimentar con el filtrado de ruido en varios voltajes, etc., pero no estoy seguro de cómo configurar el LTSpice para crear una fuente de voltaje ruidosa.

Answer 1

Sí, puedes inyectar ruido utilizando la fuente de tensión (o corriente) arbitraria, y luego utilizar cosas como el random o white para crear algo de ruido.

Aquí hay un circuito de ejemplo (he separado el ruido de la señal sólo para que las cosas sean más claras - obviamente puedes combinarlos en una función si lo deseas):

Simulación:

Todas las funciones se detallan en la ayuda en circuit elements -> arbitrary behavioral voltage or current sources .

Modo de simulación de ruido

Además, por si no lo sabías, SPICE tiene un modo de simulación de ruido, citando los archivos de ayuda:

.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>

Ejemplo básico:

Simulación:

Lo anterior es bastante aburrido, ya que sólo modela el ruido de la resistencia (he escalonado la resistencia a través de varios valores para mostrar cómo el Ruido de Johnson aumenta con la resistencia). Pero puede ser muy útil con circuitos más complejos que contengan diodos/transistores/amplificadores/etc.

Answer 2

(Todavía no hay suficientes rep. para crear un comentario en el post de Oli, así que esto va en un post propio).

El post de Oli de arriba es muy útil, pero para el principiante de LTSpice, quizás valga la pena explicar cómo crear realmente una de esas "fuentes de tensión de comportamiento arbitrario": yo esperaba ingenuamente poder modificar el valor de una fuente de tensión normal para introducir la fórmula white(...), pero por supuesto, no funciona.

En su lugar, tiene que pulsar el botón "componente" de la barra de herramientas y, en la ventana que se abre, elegir un componente de tipo "bv".

Answer 3

SPICE ( no puedo decirte si LTSPice es un subconjunto de SPICE normal o no) normalmente tiene la capacidad de modelar el ruido que genera cada dispositivo. Creo que tu pregunta se refiere más bien a cómo medir la eficacia de tu filtrado y cuánto puede afectar a cada nodo una señal de interferencia externa.

Para ello lo que hay que hacer es un análisis de CA del circuito.

Para hacer un análisis de ruido hay que utilizar tanto el .ac como el .noise. Así que el análisis de ruido es un subconjunto del análisis de ac.

Answer 4

Para crear una fuente de ruido de tensión en LTSpice, seleccione el componente "bv"

Para la función, introduzca "V=blanco(tiempo)"

Esto le da una fuente blanca de +-0,5V con una banda superior alrededor de 1Hz.

Multiplica el tiempo*BW para trasladar la banda superior del ruido al BW.

Answer 5

Como quieres inyectar ruido desde la fuente de alimentación, creo que lo más fácil es poner una fuente de tensión alterna de pequeña amplitud en serie con la fuente de tensión continua que ya tienes y barrer su frecuencia a través del rango que te interesa.