在微弱信號采集領域,采集電路的噪聲水平是一個十分重要的指標,關系著目標信號的信噪比,因此,在進行相關電路設計的過程中,必須要對其噪聲水平進行測試。在原理圖設計階段,可以通過仿真軟件摸底電路的噪聲水平。常用的仿真軟件有Multisim、PSpice、LTspice等,本文介紹一下如何使用PSpice進行噪聲分析并計算噪聲有效值。
1、繪制仿真電路圖;

2、設置仿真參數:起始頻率為0.01Hz,終止頻率為10kHz,掃描類型為十倍頻程,每十倍頻程點數為1000,輸出節點為OUT,輸入噪聲參考源為V3;

3、添加輸出電壓噪聲密度曲線:V(ONOISE);

4、添加輸出電壓噪聲有效值曲線,SQRT表示開方運算,S表示積分運算:SQRT(S(V(ONOISE)*V(ONOISE)));

5、計算輸出電壓噪聲有效值:PSpice不能直接根據仿真帶寬顯示電壓噪聲有效值,需要在曲線中通過光標選擇有效值計算的帶寬范圍,因此,需要調出光標,分別將兩個光標置于仿真帶寬的兩端,即0.01Hz處和10kHz處,即可測得0.01Hz-10kHz范圍內輸出電壓噪聲的有效值。

在0.01Hz-10kHz帶寬內,該電路輸出電壓噪聲有效值為1.4636uVrms。