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ＯｒＣａｄ P-Spiceでのノイズシミュレーション方法
2023/10/16 12:39
- ＯＲＣＡＤ P-Spiceを使用してアンプのノイズ解析を行う方法を教えてください。
- アンプ評価用に回路を書き、ノイズ解析を行いたいが、信号源のノイズを回路に影響させる方法がわからない。
- 信号源のノイズモデルやノイズ条件を負荷する方法を知りたい。
ＯｒＣａｄ P-Spiceでのノイズシミュレーシ…
2008/03/17 16:32
ＯｒＣａｄ P-Spiceでのノイズシミュレーション方法
ＯＲ＿ＣＡＤ ＰＳＰＩＣＥを使用しております。
アンプ評価用に回路を書いてシミュレーションを行っております。
その中で、ノイズ解析を行っているのですが、信号源自体のノイズを回路に影響させた解析を行いたいのですが、その方法が分かりません。
信号源のノイズ（カタログには）はノイズ密度１０ｐA√Ｈｚ等で表現されております。
ノイズモデル等があるのであれば、教えてください。
また、信号源（ＩＳＲＣやＶＳＲＣ等）にノイズ条件を負荷する方法があれば、教えてください。
よろしくお願いします。
質問者が選んだベストアンサー
＃１です。
SPICEの解説書をもう少しよく見たら，答えが書いてありました。
独立電圧源：Ｖではなく，電圧制御電圧源：Ｅの入力端子に抵抗器を接続すれば，出力端子は内部抵抗のない理想ノイズ電圧源にすることができます。電圧制御電圧源のゲイン設定次第でノイズ電圧は自由に可変できます。
この考え方は，電圧制御電圧源だけでなく電圧制御電流源，電流制御電圧源，電流制御電流源のいずれにも使えます。
古いものですが，解説書を紹介しておきます。
「SPICEによる電子回路設計入門」ポール Ｗ．トゥネンガ著 松本俊之訳
１９９０年１２月初版 ＣＱ出版株式会社
回路設計の入門書というよりも，PSPICEのコマンド解説書的機能が強く，手元に置いて参照するのに役立ちます。
雑談になりますが，この解説書の出版時，SPICEはDOS版で，入力ﾌｧｲﾙはテキストファイルとして作成していました。私は，この時代の習慣がこびりついてしまい，PSPICEのソフトがWINDOWS版に移行した以降も，入力ﾌｧｲﾙはテキストファイルで手入力しています。WINDOWS版の実行プログラムもテキスト入力を読み込んで解析してくれています。
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その他の回答 （2件中 1～2件目)
PSPICEでは，抵抗器と半導体がノイズ源として扱われているようです。このうち，抵抗器のノイズは，i＾2=4kTB/R の雑音電流源がノイズなしの理想抵抗器に並列接続される形で与えれれるようです。
ここで，kはボルツマン定数，Tは絶対温度，Rは抵抗値，Bは周波数帯域です。
信号源のモデルパラメータに直接ノイズ成分を入力する方法は（私の使っている古いバージョンでは）ないので，回路上で信号源に抵抗器をつないで，所要のノイズ成分を加えれば宜しいかと思います。
もっと適切な方法をご存じの方からの情報を期待します。
ノイズ解析を指定すれば，個々の抵抗器や半導体に対してノイズに関する数値を入力しなくとも，指定した入力電圧源に対する等価ノイズ電圧を示してくれるのがノイズ解析のようです。ノイズ解析を実行するには，交流解析と組合わせて指定する必要があります。
お礼
2008/03/18 11:56
なるほど。
こういう方法が確かにありますね。
計算結果とシミュレーションが合うか、実際にやってみました。
回路は簡単な１次遅れのＣＲ回路です。
抵抗値を変えたときの、電圧ノイズ密度と電流ノイズ密度がびったり計算とシミュレーションとで合えば使えそうです。
電圧ノイズ密度：ｅ＝√４ＫＴＲ
電流ノイズ密度：ｉ＝√４ｋｔ/Ｒ
にて計算を行いました。
シミュレーションでのノイズ密度と、計算でのノイズ密度はぴったり合いました。
ただし、信号源に抵抗を負荷することになりますので、直流特性等を見る場合には誤差が生じてきてしまいます。
ＡＣ特性（ノイズ）を見る場合のみ抵抗を負荷して見ると言う方法が出来そうです。
ありがとうございました。
やっぱりノイズモデルがほしいですね。
お礼
2008/03/19 16:11
シミュレーションを実行したところ、なんとなくこれでいけそうです。
ただ、そのまま抵抗をつないでも出力には何もでてきませんでした。
ためしに、ＣＲ回路をつないで見たところ、きちんとゲイン倍された
ノイズ電圧が確認されましたので、これでいけそうです。
もう少しじっくりやってみます。
解説書もネットで探したら売ってそうですので、取り寄せようかと思います。
ありがとうございました。