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[参考译文] TINA/Spice/LMH5401：使用 TINA-TI 计算噪声系数(LMH5401)

admin
Guru**** 2511415 points
Other Parts Discussed in Thread: TINA-TI, LMH5401

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/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/664869/tina-spice-lmh5401-calculating-noise-figure-with-tina-ti-lmh5401

器件型号：LMH5401
主题中讨论的其他器件：TINA-TI、

工具/软件：TINA-TI 或 Spice 模型

您好！

我将尝试以 LMH5401为例、从 TINA 噪声分析中了解噪声系数。  但是、我无法使仿真与数据表匹配、我不确定我做了什么错误。

我将 以产品页面中的 LMH5401 TINA 参考设计为例。  我进行了噪声分析、输入参考电压非常接近数据表中的数字、尽管不准确(例如、TINA 在1kHz 时显示5.8nV/Hz、而数据表显示大约4nV/Hz)。

接下来、我尝试使用 SNR_Vin (dB)- SNR_Vout (dB)计算噪声系数。  使用200MHz 时 TINA SNR 图中的数字、可以计算出15.1dB 的 NF。  但是、根据数据表、它应该为9.6dB。

我在输入参考噪声中看到的差异应该解释这种差异的一部分、但不是全部。  我的噪声分析和 NF 计算是否出了问题、还是这仅仅是由于模型造成的？

在相关的注释中、是否可以在具有后处理器功能的图中添加噪声系数？

我应该提到的是、我不一定要在我的设计中使用 LMH5401。  现在、我将该参考设计用作测试、以查看是否可以从 TINA 获得符合数据表的 NF。

谢谢、

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    TI__Guru**** 2511415 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。

    Mark、

    数据表噪声系数 规格参考了图59、该图是噪声系数和谐波失真的测试电路。
    测试电路 使用与基准电路相同的配置、但不包括平衡-非平衡变压器、用于将100欧姆差分信号转换为50欧姆单端信号以供 测试设备使用。

    如果您在 TINA 电路中未使用过类似的东西、  这可能是6dB 差异的原因。

    TINA-TI 具有内置的理想变压器、可用作平衡-非平衡变压器。
    请尝试在您的电路中使用它。 如果它不起作用、我们将转到计划 B

    此致、
    John

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    TI__Guru**** 2511415 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。

    John、

    感谢你的答复。  我尝试了您的建议、它确实影响了 SNR 和 NF、但我仍然对我看到的结果感到困惑。

    理想的变压器模型似乎只允许整数电压比、因此我尝试使用1和2的比率。

    变压器比为1时、我在次级绕组上放置一个100欧姆电阻器(为放大器输出提供100欧姆差分)并测量 SNR。  变压器输出端的 SNR 增加了5.1dB (相对于基线参考设计)、由此产生的 NF 降低到10.2dB。  这更接近于数据表。

    接下来、在变压器比为2的情况下、我在次级侧放置一个25欧姆电阻器(该电阻器还应该为放大器提供100欧姆差分电阻器)。  这次变压器输出端的 SNR 增加了17.7dB (相对于基线)、如果我以相同的方式计算 NF、我现在会得到一个无效的负数

    最后、我尝试 返回参考设计(不带变压器)、在 40欧姆串联电阻器的右侧添加第二个电压表(VOUT2)。  该测量点和端接电阻应 等于我先前尝试过的1：1变压器情况。 实际上、我得到的 SNR 和 NF 结果相同(10.2dB)、因此这是确定 NF 的正确方法吗？  问题是否只是在参考设计(VOUT)中的原始电压表点测量 SNR 和 NF 不正确？  该电压表直接放置在放大器输出端、因此它位于内部10欧姆电阻器之后、外部40欧姆电阻器之前。  不过、我不知道为什么 VOUT1和 VOUT2之间的 SNR 会有所不同。   这是由40欧姆电阻器产生的噪声造成的吗？

    感谢您提供的任何帮助。  我真的想确保我正确地确定 NF、并且我可以信任仿真结果。

    谢谢、

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    100欧姆差分电阻

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    TI__Guru**** 2511415 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。

    Mark、

    噪声系数通常是针对 与信号源和测试负载匹配的 DUT 条件定义的。

    作为一个实验、修改了基准电路以在放大器输出上提供50欧姆的差分负载、而该输出又由50欧姆的测试负载加载。
    单端输入已与50欧姆信号源匹配、因此没有变化。

    因此、与原始测试电路不同、修改后的测试电路在输入和输出端具有50欧姆的电阻、并且它将与50欧姆的源电阻和50欧姆的负载匹配。
    该电路如下图所示。
    在该电路上运行噪声仿真时、输入 SNR 为97.36dB (200MHz 时)、输出 SNR 为87.06dB、或计算出的噪声系数为10.3dB。
    这比数据表高大约0.7dB。
    在输出电阻器和50欧姆负载之间插入1：1理想变压器(下图2)不会改变结果。 噪声系数与 之前变压器输入和输出的情况大致相同。

    我仍在寻找 添加匝数比为0.707的理想变压器与默认电路的影响、该影响应与数据表图59中给出的测试电路相同。 尚未报告任何结果。

    此致、
    John

  • 0
    TI__Guru**** 2511415 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。

    John、

    感谢您的详细回答。  负载阻抗非常重要、我很高兴看到结果与数据表相匹配。

    我希望变压器的版本会更接近、因为这就是 NF 的实际测量方式。  我自己尝试过、但结果大约降低了3 dB。  我唯一不同的做法是使用0.5的比率、因为该参数指定了电压比(而不是匝数比)、但这并没有产生很大的影响。

    谢谢、

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