คุณจำลองเสียงแรงดันไฟฟ้าด้วย LTSpice อย่างไร

42

มีวิธีการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าด้วยแรงดันไฟฟ้ากระวนกระวายใจ / เสียงรบกวนหรือไม่? ฉันต้องการทดสอบด้วยการกรองสัญญาณรบกวนบนแรงดันไฟฟ้าต่าง ๆ ฯลฯ แต่ไม่แน่ใจว่าจะกำหนดค่า LTSpice เพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าที่มีเสียงดังได้อย่างไร

ltspice

— josef.van.niekerk
แหล่งที่มา

51

ใช่คุณสามารถฉีดสัญญาณรบกวนโดยใช้แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า (หรือกระแส) ตามอำเภอใจจากนั้นใช้สิ่งต่าง ๆ เช่นrandomหรือwhiteฟังก์ชันเพื่อสร้างเสียงรบกวน

นี่คือวงจรตัวอย่าง (ฉันแยกเสียงออกจากสัญญาณเพื่อทำให้สิ่งต่าง ๆ ชัดเจนขึ้น - เห็นได้ชัดว่าคุณสามารถรวมเข้าด้วยกันในฟังก์ชั่นเดียวหากคุณต้องการ):

วงจรเสียงรบกวน

จำลอง:

การจำลองวงจรรบกวน

circuit elements -> arbitrary behavioral voltage or current sourcesฟังก์ชั่นทั้งหมดที่มีรายละเอียดในความช่วยเหลือภายใต้

โหมดจำลองเสียงรบกวน

นอกจากนี้ในกรณีที่คุณไม่ทราบว่า SPICE มีโหมดจำลองเสียงรบกวนเพื่ออ้างอิงจากไฟล์ช่วยเหลือ:

.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>

ตัวอย่างพื้นฐาน:

โหมดเสียงรบกวน

จำลอง:

ซิมโหมดเสียงรบกวน

ด้านบนค่อนข้างน่าเบื่อเพราะมีเพียงรุ่นเสียงตัวต้านทาน (ฉันเหยียบตัวต้านทานผ่านค่าต่าง ๆ เพื่อแสดงว่าเสียงของจอห์นสันมีความต้านทานเพิ่มขึ้นอย่างไร) แต่มันมีประโยชน์มากกับวงจรที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งประกอบด้วยไดโอด / ทรานซิสเตอร์ / opamps / ฯลฯ

— Oli Glaser
แหล่งที่มา

1

แม้ว่าจะสายเกินไปแทนที่จะใช้แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มเข้ามาผ่านตัวต้านทานคุณสามารถใช้: V1 out 0 sin() Rser=1 B1 0 out I=white() กับทางแยกโดยตรง สำหรับค่าเสียงต่ำ (และความต้านทานต่อการส่งออก) Rserลดลง

— พลเมืองที่เกี่ยวข้อง

1

แหล่งกำเนิดแรงดันสัญญาณรบกวนคือ 'bv' เมื่อคุณกด F2 เพื่อค้นหาส่วนประกอบ

— Jony

22

(ตัวแทนไม่เพียงพอยังไม่ได้สร้างความคิดเห็นในโพสต์ของ Oli ดังนั้นสิ่งนี้จะอยู่ในโพสต์ของมันเอง)

โพสต์ของ Oli ข้างต้นมีประโยชน์มาก แต่สำหรับผู้เริ่มต้น LTSpice มันอาจคุ้มค่าที่จะอธิบายว่าจะสร้างหนึ่งใน "แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าตามพฤติกรรม" ได้อย่างไร: ฉันคาดหวังอย่างไร้เดียงสาว่าสามารถปรับเปลี่ยนค่าของแหล่งแรงดันไฟฟ้าปกติ ใส่สูตรสีขาว (... ) แต่แน่นอนว่ามันไม่ทำงาน

แต่คุณต้องกดปุ่ม "ส่วนประกอบ" ในแถบเครื่องมือและในหน้าต่างที่เปิดขึ้นให้เลือกส่วนประกอบประเภท "bv"

— blondiepassesby
แหล่งที่มา

4

SPICE (ฉันไม่สามารถบอกคุณได้ว่า LTSPice เป็นชุดย่อยของ SPICE ปกติหรือไม่) โดยปกติจะมีความสามารถในการสร้างแบบจำลองเสียงที่อุปกรณ์แต่ละชิ้นสร้างขึ้น ฉันคิดว่าคำถามของคุณเป็นเรื่องเกี่ยวกับวิธีการวัดประสิทธิภาพการกรองของคุณและสัญญาณรบกวนภายนอกที่มีผลต่อแต่ละโหนด

ในการทำสิ่งที่คุณต้องทำนั่นคือการวิเคราะห์. AC ของวงจร

ในการวิเคราะห์เสียงคุณต้องใช้ทั้ง. ac และ. noise ดังนั้นการวิเคราะห์เสียงจึงเป็นส่วนหนึ่งของการวิเคราะห์ ac

— ตัวยึด
แหล่งที่มา

เพียงแค่ตรวจสอบ LTSpice มีการวิเคราะห์เสียงรบกวน แต่ฉันไม่สามารถหาแหล่งที่มาของเสียงในแคตตาล็อกชิ้นส่วนได้หวังว่าจะมีใครบางคนเข้ามาและพูดว่าจะหาที่ไหน

— โฟตอน

@ThePhoton อุปกรณ์ทั้งหมดในเครื่องเทศควรมีเสียงดังเช่นไม่เหมาะ - เสียงน้อยลง ดังนั้นควรมีอยู่ในโมเดลแล้ว ฉันสงสัยว่า LTSpice ควรมีสิ่งนั้นด้วย

— ตัวยึด

2

ตามไฟล์วิธีใช้ "นี่คือการวิเคราะห์โดเมนความถี่ที่คำนวณเสียงรบกวนจาก Johnson, shot และเสียงวูบวาบ" ดังนั้นถ้าคุณมีวงจรของวงจรคุณก็ดี แต่ถ้าตัวอย่างเช่นคุณกำลังสร้างโมเดล op-amp โดยอิงตามพารามิเตอร์แผ่นข้อมูลและ / หรือการวัดคุณมักจะใช้ส่วนประกอบในอุดมคติเช่นแหล่งควบคุมและคุณต้องการให้มีองค์ประกอบเสียงรบกวนเพื่อแก้ไขลักษณะเสียงรบกวน

— โฟตอน

@ThePhoton มันเรียกว่าความซื่อสัตย์ฉันไม่ได้ทำงาน LTSPICE และฉันไม่ได้คิดว่าจะทำอะไร คุณป้อนข้อมูลกลับในอินสแตนซ์ของคุณนั้นเหมาะสมที่สุด ฉันแสดงผลลัพธ์จากเครื่องมือ EDA ที่ถูกเป่าเต็มรูปแบบของฉันอาจมีหรือไม่มีประโยชน์ ตัวแปร SPICE ทุกตัวทำสิ่งที่แตกต่างกันเล็กน้อย

— ตัวยึด

@Photon และ rawbrawb - เนื่องจากแบบจำลองสำหรับ SPICE ต่างๆนั้นเข้ากันได้โดยทั่วไปมันจะแนะนำว่าปัญหาจะอยู่กับแบบจำลองแทนที่จะเป็นแบบ SPICE เท่าที่ฉันทราบรุ่นพื้นฐานไม่รวมถึงการสร้างแบบจำลองเสียงสำหรับเช่นซิมชั่วคราว แต่ทั้งหมดจะทำงานกับการจำลองเสียงโดยเฉพาะ ตัวอย่างเช่นหากคุณลองการจำลองครั้งสุดท้ายในคำตอบของฉันเป็นแบบชั่วคราวโดยไม่มีแรงดันอินพุทคุณจะได้ 0V ออก (ตรงข้ามกับคำทำนาย 20-44nV)

— Oli Glaser

1

ตามที่คุณต้องการฉีดสัญญาณรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟฉันคิดว่าง่ายที่สุดคือการใส่แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า AC ขนาดเล็กในซีรีย์ด้วยแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่คุณมีอยู่แล้วและกวาดความถี่ผ่านช่วงที่คุณสนใจ

— jippie
แหล่งที่มา

1

.ac ทำเพื่อคุณโดยอัตโนมัติ

— ตัวยึด

ฉันเดาว่าฉันต้องขัดเกลาความรู้เกี่ยวกับเครื่องเทศของฉัน

— jippie

0

ในซีรีย์ที่มีแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าของคุณให้เพิ่มองค์ประกอบ E ซึ่งอินพุตถูกต่อเข้ากับตัวต้านทาน 60.34e18 โอห์มและค่าเกนคือ V / rt-Hz ที่ต้องการ ค่าตัวต้านทานนี้สร้าง 1V / rt-Hz ที่ 300K (คำเตือน: คุณต้องต่อสายดินด้านหนึ่งของอินพุต)

คุณสามารถใช้ค่าตัวต้านทานเดียวกันกับอินพุตไปยังแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้าซึ่งมีอัตราขยายเป็น Amps / rt-Hz ที่ต้องการ (อีกครั้งต้องมีสายดินอินพุตหนึ่งสาย) แหล่งสัญญาณเสียงรบกวนเชื่อมต่อขนานกับแหล่งกำเนิดเสียงที่ไม่มีเสียงของคุณ

คุณต้องใช้ตัวต้านทานแยกต่างหากสำหรับแหล่งกำเนิดเสียงแต่ละแหล่ง

— พอลเลวิน
แหล่งที่มา