¿Cómo trazo la ganancia de ruido de un circuito de amplificador operacional en SPICE?

¿Cómo se traza un análisis de CA de la ganancia de ruido de un circuito de amplificador operacional en LTspice?

Esta es una pregunta de seguimiento a una pregunta anterior aquí: ¿ Qué es realmente la ganancia de ruido? ¿Y cómo se determina en el caso general?

Entre esta pregunta y la anterior, estoy seguro de que, cuando se levante el telón, verá que está haciendo un gran alboroto de algo que es tan claro como el agua.

Respuestas (1)

Graficar la ganancia de ruido de un circuito de amplificador operacional no es demasiado desafiante si ese es el único rastro que desea. Simplemente inserte una fuente de voltaje de CA en el terminal no inversor, elimine (cortocircuite) cualquier otra fuente de señal y realice un análisis de CA.

Para un circuito amplificador no inversor simple, esto es simplemente cambiar la fuente de la señal a una fuente de CA y trazar V(out)/V(v+). Si usa una amplitud de CA de 1, es simplemente V(out).

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El trazo violeta debajo se superpone exactamente al trazo amarillo debajo, mostrando que la V(out)expresión más simple es equivalente cuando la señal de prueba es CA 1.

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Si el + terminal está conectado a tierra, como lo está en un circuito amplificador inversor, simplemente inserte la V_testfuente de señal entre el + terminal y tierra.

Las cosas se complican cuando queremos trazar otra ganancia al mismo tiempo. Sin embargo, si queremos graficar la ganancia de ruido contra la ganancia de bucle, podemos aprovechar la relación entre los dos:

norte GRAMO = A o 1 + A o β L GRAMO = A o β norte GRAMO = A o 1 + L GRAMO

Expresiones para ambos A o y L GRAMO están disponibles en un análisis de ganancia de bucle:

A o :V(out) / (V(v+) - V(v-))

L GRAMO :V(fb) / V(v-)

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Combinándolos obtenemos esta expresión (nótese el signo menos en el denominador para tener en cuenta la aplicación al terminal inversor):

norte GRAMO :(V(out) / (V(v+) - V(v-))) / (1 - (V(fb)/V(v-)))

Con esta expresión, podemos trazar la ganancia de ruido (cian) en el mismo gráfico que la ganancia de bucle (violeta) y la ganancia de bucle abierto (amarillo). Tenga en cuenta que SPICE se pone en corto V_sigdurante este .ACanálisis; V_sigse puede omitir (acortar) si se desea sin afectar la trama.

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Una nota sobre la configuración para el análisis de ganancia de bucle: la AC 1fuente de señal proporciona la perturbación en la entrada inversora de alta impedancia. La respuesta del bucle aparece en su otro lado, el nodo etiquetado como fb. La ganancia de bucle se traza con la expresión V(fb)/V(v-)en un .ACanálisis.

Recuerdo el post anterior. Solo por curiosidad, ¿ya has visitado esta página de tecnología lineal? linear.com/solutions/1148
¡Oh, no, se ve interesante! Lo miraré, gracias @jonk :)
Supongo que me alegro de haberlo mencionado. Sentí que probablemente ya lo habías visto, pero pensé que sería mejor ponerle un punto, por si acaso.
Sí, ese que encontré :) No me ayudó mucho en ese momento porque se mantuvo bastante cerca del caso común, pero estoy seguro de que es una buena introducción en general :) Por cierto, agregué una respuesta con mi hallazgos a esa publicación original, si no lo vio, es posible que desee verificarlo.
@scanny Solo una nota rápida: en lugar de la larga, V(v+) - V(v-))puede escribir V(v+, v-).
¡Oh, dulce! ¡ Definitivamente estoy agregando eso a mi hoja de trucos de LTspice! Gracias @aconcernedcitizen :)
¿Cómo trazo la ganancia de ruido de un circuito de amplificador operacional en SPICE?
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