multisim噪声仿真与噪声系数仿真问题

LukeLee

multisim噪声仿真与噪声系数仿真问题 [复制链接]

 

在用multisim对用集成运放搭建的放大电路进行噪声仿真与噪声系数仿真时：

噪声仿真中最后输出的噪声是否包含了集成运放本身的输入噪声？还是只有电路中电阻元件产生的噪声？

噪声系数仿真中输出的噪声系数dB值为什么为负数？理想状态输入输出信噪比相等噪声系数为1即0dB，怎么会出现负数呢？

谢谢大家。

sonylikewj

等待高手解答~~~~·

qwqwqw2088

看仿真噪声是怎么选择的，仿真时要选定分析的噪声源
仿真分析噪声时，需要输入噪声的参考电源、选择噪声的输出节点、参考电压节点、设置汇总的取样点数等。

 

qwqwqw2088

Multisim有3种类型的噪声模型

热噪声，散弹噪声，闪烁噪声

总的噪声是各自噪声在该节点的和，用有效值表示。

LukeLee

qwqwqw2088 发表于 2020-5-22 14:14 Multisim有3种类型的噪声模型 热噪声，散弹噪声，闪烁噪声 总的噪声是各自噪声在该节点的和，用有效 ...

op07搭建的同相放大11倍放大电路，噪声仿真和噪声因数仿真如图

可见输出节点的噪声比三个电阻输出噪声的平方和开根号更大，多出来的部分是op07本身的输入噪声电压吗？

噪声因数是-20dB，和噪声系数代表意义相同吗？噪声系数是10log10（输入信噪比/输出信噪比），理想状态为0，放大电路存在噪声噪声系数不就大于0了吗？为什么仿真处噪声因数小于0？

qwqwqw2088

信号源电压50uV？

几个电阻参数多大，这个放大电路能运行吗

 

 

 

qwqwqw2088

运放的噪声是和带宽有关的

电路正常，噪声分析设置好扫描起始和截止频率扫描方式后的各项设置都正常，噪声分析结果应该是总的输出噪声电压随频率变化曲线。

qwqwqw2088

噪声因数和噪声系数不同

噪声因子F（Noise Factor）和噪声系数NF（Noise Figure）

噪声系数NF与噪声温度的关系为：T=（NF-1）T0 或 NF=T/T0+1 其中：T0=绝对温度（290K）。
噪声因子F=输入信噪比/输出信噪比 。 即F = (Si/Ni)/(So/No)
Si = 输入信号的功率， So = 输出信号的功率，Ni = 输入噪声功率，No = 输出噪声功率
噪声系数NF=10logF

 

具体详细内容请查阅有关书籍

LukeLee

qwqwqw2088 发表于 2020-5-23 11:02 噪声因数和噪声系数不同 噪声因子F（Noise Factor）和噪声系数NF（Noise Figure） 噪声系数NF与噪声 ...

电路可以正常运行，三个电阻的噪声仿真值也与理论计算值基本相同，但您可以看到onoise spectrum总输出噪声电压谱密度明显大于三个电阻在输出节点的叠加，这是因为集成运放失调电压电流吗？还是集成运放本身输入噪声电压？

在Multisim仿真中噪声因数仿真可能因为翻译问题就是Noise figure analysis，即指的是噪声系数，您说的噪声因子我也明白，主要想问为什么仿真出的来的noise figuer噪声系数分贝表示形式是负数呢？

qwqwqw2088

LukeLee 发表于 2020-5-23 17:11 电路可以正常运行，三个电阻的噪声仿真值也与理论计算值基本相同，但您可以看到onoise spectrum总输出噪 ...

噪声系数是负一定是不对的，仿真噪声分析的设置可能有误。

放大器噪声因子F要大于1，噪声系数NF要大于0dB才对。

qwqwqw2088

仿真测试的值与op07手册上对比一下

 

仿真测试输出

开根号后

大的多

重新检查仿真设置吧

LukeLee

qwqwqw2088 发表于 2020-5-23 18:48 噪声系数是负一定是不对的，仿真噪声分析的设置可能有误。 放大器噪声因子F要大于1，噪声系数NF要大于 ...

我确定噪声因数分析设置无误，并且在multisim指导书中三极管放大电路噪声因数仿真也是负数，我只想知道这个负分贝具体代表什么呢？

并且电路总输出噪声电压频谱密度和集成运放等效输入噪声电压频谱密度单位相同怎么能直接开根号进行比较呢，不应该是这样吗？ 根号中分别为三个电阻的热噪声和集成运放等效输入噪声电压的输出噪声电压谱密度和集成运放等效输入噪声电流的输出噪声电压谱密度

okhxyyo

帮顶~~楼主的问题解决了吗？？

qwqwqw2088

LukeLee 发表于 2020-5-24 00:49 我确定噪声因数分析设置无误，并且在multisim指导书中三极管放大电路噪声因数仿真也是负数，我只想知道这 ...

没及时看到回复

 

分贝有负值

0分贝的意思就是放大1倍，负分贝就是比较弱的噪音

这个电路噪声分析出现负分贝，感觉是仿真有问题

 

qwqwqw2088

细看了12楼主提供的指导书中计算没有什么问题
给出的那个公式是onoise_spectrum噪声电压谱密度的计算公式

对比手册电压噪声是放大器的主要噪声源，噪声电压谱密度直接开根号计算是在宽带频率内放大器的电压噪声而已。

 

qwqwqw2088

参考下

放大器噪声系数计算.docx (595.69 KB, 下载次数: 50)

2020-5-24 20:40 上传

点击文件名下载附件

 

LukeLee

qwqwqw2088 发表于 2020-5-24 20:38 参考下  

非常感谢！大致明白了！

LukeLee

qwqwqw2088 发表于 2020-5-24 20:38 参考下  

还想请问下multisim中噪声分析画出的曲线电阻的输出噪声频谱密度为什么会随着频率升高而下降呢？根据计算式电阻热噪声频谱密度是根号下4kTR，单位是V每根赫兹，计算式中的变量都与频率无关吧？比如下图中的电路仿真结果电阻噪声曲线会在一定频率时下降

qwqwqw2088

LukeLee 发表于 2020-6-3 11:21 还想请问下multisim中噪声分析画出的曲线电阻的输出噪声频谱密度为什么会随着频率升高而下降呢？根据计算 ...

改变一下仿真设置参数

电阻噪声是一种“白噪声”，即噪声大小在带宽内是均等的，在每个相同带宽内的噪声都是相同的。

 

LukeLee

qwqwqw2088 发表于 2020-6-3 13:04 改变一下仿真设置参数 电阻噪声是一种“白噪声”，即噪声大小在带宽内是均等的，在每个相同 ...

仿真参数应该没有问题，输入参考源是信号源，输出节点是放大器输出，参考节点是地，会不会因为集成运放增益带宽积的限制使高频率时输入噪声在输出时噪声增益减小导致的？还有为什么输入噪声电压密度也就是红色曲线会随频率升高而增大呢？