¿Cómo modelar un diodo Zener ruidoso en LTSPICE?

Estoy tratando de simular un generador de ruido blanco del estilo del diodo Zener. Voy con la amplificación de corriente, en lugar de la amplificación de voltaje más tradicional solo porque sí. Mi problema es que no se como simular el comportamiento del diodo, D1. Con el suministro de 30 voltios, espero que el Zener de 24 voltios funcione en modo de avalancha completa, arrojando una gran cantidad de ruido blanco.

Estoy usando LTSpice, pero eso solo tiene modelos para el voltaje de ruptura inversa de Zeners. En consecuencia, el siguiente circuito solo produce un voltaje de CC constante en el nodo de "ruido". ¿Cómo puedo modelar completamente este circuito transistorizado que se muestra a continuación? ¿Es posible, o tengo que construirlo y medir físicamente el ruido? Mi sensación es que como decenas de estos diodos probablemente se han vendido en todo el mundo, debe haber datos que no puedo encontrar. Estoy buscando números concretos en lugar de teorías (o cualquier tipo de símbolo de integración) que pueda conectar a LTSpice.

Circuito zener + transistor

Hecho suplementario:

Llegué a agregar una fuente de ruido PP blanco de 1 mV (@ 1 MHz ???) en frente del Zener, con un suministro de 15-0-15 así:

Circuito + fuente de ruido

que parece funcionar produciendo el siguiente rastro en "ruido". Esto me parece quizás cómo aparecería una ruptura ruidosa en el diodo. Parece que LTSpice ha establecido una ganancia de voltaje de 100ish. Por supuesto, esto es algo discutible sin una mejor estimación de los niveles reales de ruido.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Decenas de diodos zener no es mucho en el esquema de las cosas... ¡Mercado bastante pequeño!

Respuestas (1)

Los modelos Spice generalmente no incluyen ruido en las simulaciones transitorias. El modelo de "ruido" en Spice se usa solo en barridos de CA, donde la potencia del ruido se calcula en función de la frecuencia. Si bien el ruido de la resistencia (Johnson-Nyquist) está en el modelo, los modelos de semiconductores a menudo no tienen modelos de ruido precisos. El modelo de diodo de especias incluye ruido de parpadeo, pero no otras fuentes de ruido.

Para sus propósitos, el análisis de CA puede ser suficiente suponiendo que su diodo tenga un modelo adecuado, ya que lo que desea es ver si la densidad de potencia del ruido es plana. Pero dudo que el modelo Zener incluya parámetros de ruido precisos. El modelo de especias del diodo mencionado en esta pregunta (EDZV24B) no incluye ningún parámetro de ruido (que son los parámetros AF, KF y FFE).

Otra opción (para simulaciones transitorias) es incluir fuentes de tensión controladas por un número aleatorio. Para obtener una descripción del uso de este enfoque para el modelado de ruido, este sitio web de Giorgio Vazzana tiene buena información. Pero, para seguir este enfoque, debe saber cuánto ruido esperar. Además, la simulación transitoria normalmente no incluiría el ruido agregado por el transistor.

Un ejemplo de fuente de voltaje de ruido (del sitio web mencionado anteriormente) es:

Vn 1 n1 dc 0V ac 1mV trrandom (1 5us 0s 125m 0m)

Sí, vi ese, pero midió físicamente el ruido en una plantilla. no hay modelo por ningun lado?
Intenté insertar una fuente de voltaje entre D1 y la base de Q1, pero nuevamente no tengo datos sobre la escala de la señal. O alguien me dice el AC Vpp para insertar allí, o simplemente tendré que construir la maldita cosa. Parece una pena, ¿no es eso para lo que sirve la simulación?
No he visto ningún buen modelo de ruido. Tenga en cuenta que el ruido de los dispositivos Zener de bajo voltaje será bastante diferente al ruido de los dispositivos de ruptura de avalancha de alto voltaje. También espero que haya una variación significativa de pieza a pieza, ya que los fabricantes no controlan el ruido. Vi la nota de diseño 70 de Linear Technologies que tiene un circuito con retroalimentación para controlar la amplitud del ruido.
Hay una nota de aplicación en Maxim que sugiere que la potencia de ruido de un zener es del orden de -90dBm. maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/3469
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