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在微弱信号采集领域,采集威廉希尔官方网站 的噪声水平是一个十分重要的指标,关系着目标信号的信噪比,因此,在进行相关威廉希尔官方网站 设计的过程中,必须要对其噪声水平进行测试。在原理图设计阶段,可以通过仿真软件摸底威廉希尔官方网站 的噪声水平。常用的仿真软件有Multisim、PSpice、LTspice等,本文介绍一下如何使用PSpice进行噪声分析并计算噪声有效值。
一:PSpice
1、绘制仿真威廉希尔官方网站 图;
2、设置仿真参数:起始频率为0.01Hz,终止频率为10kHz,扫描类型为十倍频程,每十倍频程点数为1000,输出节点为OUT,输入噪声参考源为V3;
3、添加输出电压噪声密度曲线:V(ONOISE);
4、添加输出电压噪声有效值曲线,SQRT表示开方运算,S表示积分运算:SQRT(S(V(ONOISE)*V(ONOISE)));
5、计算输出电压噪声有效值:PSpice不能直接根据仿真带宽显示电压噪声有效值,需要在曲线中通过光标选择有效值计算的带宽范围,因此,需要调出光标,分别将两个光标置于仿真带宽的两端,即0.01Hz处和10kHz处,即可测得0.01Hz-10kHz范围内输出电压噪声的有效值。
在0.01Hz-10kHz带宽内,该威廉希尔官方网站 输出电压噪声有效值为1.4636uVrms。
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二:LTspice
1、绘制仿真威廉希尔官方网站 图;
2、设置噪声分析参数:输出节点为OUT,输入噪声参考源为V3,扫描类型为十倍频程,每十倍频程点数为1000,扫描起始频率为0.01Hz,终止频率为10kHz;
3、运行仿真即可得到输出电压噪声密度曲线,通过ctrl+鼠标左键点击上方曲线名称(V(onoise))即可得到仿真带宽范围内的输出电压噪声有效值;
在0.01Hz-10kHz带宽范围内,该威廉希尔官方网站 的输出电压噪声有效值为1.5101uVrms(仿真结果与Multisim和PSpice仿真结果不一致可能是因为运算放大器仿真模型版本不同)。
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三:Multisim
1、绘制仿真威廉希尔官方网站 图;
2、输出电压噪声密度曲线
2.1、设置分析参数:输入噪声参考源为V1,输出节点为V(3),参考节点为V(0),选择计算功率谱密度曲线;
2.2、设置频率参数:起始频率为0.01Hz,停止频率为10kHz,扫描类型为十倍频程,每十倍频程点数为1000;
2.3、设置输出参数:onoise_spectrum;
2.4、运行仿真即可得到威廉希尔官方网站 输出电压噪声密度曲线;
3、输出电压噪声有效值
3.1、在分析参数中将计算功率谱密度曲线更换为计算总噪声值,其余设置不变;
3.2、频率参数设置保持不变;
3.3、设置输出参数:onoise_total;
3.4、运行仿真得到输出电压噪声有效值;
在0.01Hz-10kHz带宽范围内,该威廉希尔官方网站 的输出电压噪声有效值为1.46491uVrms。
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审核编辑 黄宇
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