LTSPICE Calcolo rumore termico

Messaggioda **gdiisimone** » 18 feb 2022, 14:29

Stav cercando di capire come funziona il calcolo del rumore termico su LTSPICE studiando questo semplice esempio.
Ecco in particolare a pag.3 si dice che la densità di rumore termico di R1 è 6.4nv/sqrt(Hz) eff., mentre se uso la classica formula Vn_eff/sqrt(Hz)=sqrt(4KTBR) mi viene a 300 gradi K un valore efficace pari a 12.6nV/sqrt(Hz). Dove toppo ? :oops:

Grazie a chi vorrà darmi delucidazioni in merito

Messaggioda **gdiisimone** » 18 feb 2022, 16:04

scusate Vn_eff/sqrt(Hz)=sqrt(4KTR)

Messaggioda **GioArca67** » 18 feb 2022, 18:45

Bella domanda...
abbiamo un sqrt(2) di troppo....

Messaggioda **GioArca67** » 18 feb 2022, 19:15

Prova a simulare questo:

Codice: Seleziona tutto

V1 N001 0 5
E1 REF 0 N002 0 1
R1 REF2 N002 10k
R2 REF2 N001 5k
.noise V(REF) V1 dec 100 1 100k
.backanno
.end

Vedrai che i numeri tornano tutti

Messaggioda **GioArca67** » 18 feb 2022, 19:45

Mi vien da dire che ai fini del rumore le due R sono in parallelo quindi come una che vale la metà, quindi i 9,1nV/sqrt(Hz) ci stanno tutti.
Il loro effetto si somma RMS, quindi anche i 6,4nV/sqrt(Hz) (a ritroso!!) tornano sqrt((9,1^2)/2)=6,4

Messaggioda **gdiisimone** » 18 feb 2022, 21:10

Grazie

Messaggioda **GioArca67** » 18 feb 2022, 21:12

Prego, ma rimangono dei dubbi importanti!

Messaggioda **gdiisimone** » 19 feb 2022, 7:12

Proverò a capirci meglio facendo qualche simulazione

Messaggioda **drGremi** » 19 feb 2022, 7:54

Se per questo ltspice ignora i transistor in parallelo (devi allargare la larghezza di canale).

Messaggioda **GioArca67** » 20 feb 2022, 10:38

Riflettendoci un attimo LTSpice (ovviamente) fa i conti giusti.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Le due resistenze dello schema sono in parallelo non c'è motivo di correlazione fra le due, quindi sommiamo (in modo pesato) la potenza di rumore generata (densità di potenza):

$S_p=S_1\left(\frac{R_2}{R_1+R_2}\right)^2+S_2\left(\frac{R_1}{R_1+R_2}\right)^2$

e con i valori forniti di 10k, a 300K abbiamo per SR1 (l'altra è uguale)

$S_{R1} = 4 \;1,38 \;10^{-23} \; 300 \;10k \left(\frac{10k}{10k+10k}\right)^2 =$
$= 1,656 \; 10^{-23} \; 0,25 = 4,14 \;10^{-17}$

facendo la radice quadrata otteniamo
$\sqrt{ 4,14 \;10^{-17}} = 6,4 \; nV/Hz^{\frac{1}{2}}$

Quanto riportato da LTSpice.

Se provi con 2 resistenze da R1=5k e R2=10k trovi:
$S_{R1} = 8,28 \; 10^{-17} \; 0,444 = 3,68 \;10^{-17}$
$S_{R2} = 1,656 \; 10^{-16} \; 0,111 = 1,84 \;10^{-17}$

Prendendo la radice quadrata otteniamo:
$Vn_{R1} = \sqrt{3,68 \;10^{-17}} = 6,07 \; nV/Hz^{\frac{1}{2}}$
$Vn_{R2} = \sqrt{1,84 \;10^{-17}} = 4,29 \; nV/Hz^{\frac{1}{2}}$

Cioè quanto trova LTSpice:

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