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[参考译文] INA333：具有不同结果的 SPICE 噪声仿真

admin
Guru**** 1630180 points
Other Parts Discussed in Thread: TINA-TI, INA333, OPA333
请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1312164/ina333-spice-noise-simulation-with-different-results

器件型号：INA333
主题中讨论的其他器件：Tina-TI、、 OPA333

你好。

我正在 PSpice 和 TINA-TI 中进行一些简单的仿真(使用惠斯通电桥示例)、发现存在以下差异：


1.-使用 TINA-TI 进行仿真并使用此库的默认模型(在 Spice 宏->仪表放大器-> INA333中)、结果如下：

2.-如果我使用仿真模型 INA333 TINA-TI 参考设计(Rev. F) SBOC264F.TSC (1395KB)- TINA-TI 参考设计(https://www.ti.com/lit/TINA/sboc264 tsc )、并且我修改它使其与以前的仿真相同、那么我可以获得以下结果：

结论：

第一次仿真的结果与手工计算更加相似。

第二个仿真中的结果高于第一个仿真中的结果。

将 PSPICE 与 INA333仿真模型结合使用 PSpice 模型(Rev. G) SBOM382G.ZIP (26KB)-(www.ti.com/.../sbom382) 结果与第二个仿真相同。

在这两种情况下、将增益更改为 G=100 Rg=1k、结果也不同。

提问：

哪种仿真最接近现实？ 哪种仿真模型更可靠？

由于结果是如此不同、并且考虑到 TI 提供的仿真模型较为最新、它应该是最合适的、但与通常的手工计算不同。

我附加仿真文件。

e2e.ti.com/.../ina333-tina-ruido.TSCe2e.ti.com/.../ina333-ruido.TSC

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    TI__Guru**** 1630180 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Victor、

    TINA 的 Spice 宏选项卡下的大多数仿真模型都已过时、不应使用-您 应 始终从产品文件夹中下载最新版本的宏模型(对于 INA333 Rev G)。

    如果您看一下模拟的第一个宏的网表、它显示了2011年5月创建的版本1.0。 实际上、它是一个初步的简化模型、后来被我们全新的宏模型架构所取代、该架构称为： Green-Williams-Lis 模型、 过去十年、我们将其用于所有新的运算放大器和 INA 的模型。

    产品文件夹下的所有版本(E、F、G)均使用我们的现代宏模型、并显示79uV/rt-Hz 的输入电压噪声频谱密度。

    最后一点、INA333的最大总电源电压为5.5V (或+/-2.75V)、因此您无法使用+/-5V 电源。  此外、惠斯通电桥电阻器会产生热 噪声、是 INA333数据表中不包含的额外噪声源。   

    e2e.ti.com/.../ina333-ruido-edited-by-Marek.TSC

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    TI__Guru**** 1630180 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Marek：

    您是对的、我还没有实现功率输入范围。 尽管对于该仿真而言、它没有任何影响。

    我还检查了模型的版本、发现最新版本是第二个仿真版本(即使 PSpice 版本也是1.3)。

    但是、通过查看电路、可以发现仿真中显示的电平明显高于我在计算中执行的电平(随附文件)。 对于：

    • 总输出噪声电压频谱密度
      仿真值= 79uV/√Hz
      计算值=50uV/√Hz

    • 总 RMS 输出噪声电压
      仿真值= 2.13mVrms @3.5KHz (经验法则：信号带宽的10倍)
      计算值=1.17mVrms

    我一直在尝试找出为什么会发生这种情况、但我找不到错误在哪里。 我不知道这些计算中是否缺少某些内容、或者噪声的仿真模型不现实(我没有足够的知识来确定这一点)。

    欢迎提供任何帮助。

    谢谢你。

    e2e.ti.com/.../3513.INA333-ruido-v1.xlsx

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    TI__Guru**** 1630180 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Victor、

    请查看我的以下评论：

    • 总输出噪声电压频谱密度
      仿真值= 79uV/√Hz
      计算值=50uV/√Hz

    INA333在第一级二 OPA333中使用、其 Vin_Noise 为55nV/rt-Hz、因此 INA333输入噪声应该为： VIN_NOIST=~55nV/√Hz*~2=√78nV/√Hz。

    因此、计算出的输出噪声=1000* 78nV/√Hz = 78uV/√Hz 、但这是由于 额外的电阻器热噪声 输出噪声为 79uV/√Hz。

    • 总输出 RMS 噪声电压
      仿真值= 2.13mVrms @3.5KHz (经验法则：信号带宽的10倍)
      计算值=1.17mVrms

    为 总 VOUT_Noise =增益*Vin_Noise*√BWN = 1000 × 79nV/√Hz*√(350Hz*1.57)=~ 1.83 mVrms 的电压值大概是正确的电压值。

    如果 G = 1000、仿真结果显示带宽为-3dB、为506kHz (参阅 下面的交流增益仿真)、而不是350kHz (我认为这是建模误差)   

    仿真 Vout_noise = gain*Vin_Noise*√BWn = 1000*79nV/√Hz*√(506Hz*1.57)= 2.23mVrms 匹配仿真，但我不认为是正确的。

    e2e.ti.com/.../4604.ina333-ruido-edited-by-Marek.TSC