Análisis de ruido presente en loas configuraciones típicas de amoplificador operacional.

Electrónica de Bajo
Ruido
3. Análisis de ruido
• 3.1. Historia y capacidades del SPICE.

Introducción
• Hasta ahora hemos modelado el ruido en amplificadores con fuentes
de ruido simples ubicadas en los terminales de entrada del
amplificador.
• Nuestro análisis se ha restringido a "cálculos manuales" para
comprender las causas y efectos de muchas fuentes de ruido
generadas a lo largo del circuito.
• Estos cálculos son complicados y requieren mucho tiempo. Además,
las impedancias de la red y de los sensores son complejas y las
fuentes de ruido de los transistores son todas funciones de la
frecuencia.

Introducción
• Para predecir el ruido total en un ancho de banda utilizable es
necesario calcular el ruido en muchas frecuencias e integrar la señal
de ruido cuadrático medio en el ancho de banda de interés.
• Se puede utilizar una computadora digital para simplificar los cálculos.
En esta parte nos centramos en técnicas de modelado para bloques
amplificadores utilizando el programa informático SPICE y sus
extensiones.

Historia de las especias
• SPICE es un programa de análisis de circuitos de uso general
extremadamente potente que simula circuitos analógicos. SPICE es un
acrónimo de Programa de simulación con énfasis en circuitos
integrados.
• Hoy en día, este programa es el programa de simulación de circuitos
analógicos más popular utilizado tanto por ingenieros en ejercicio
como por estudiantes.

• SPICE fue desarrollado por el Grupo de Circuitos Integrados del
Laboratorio de Investigación Electrónica y el Departamento de
Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación de la Universidad de
California, Berkeley, a fines de la década de 1960 y fue lanzado al
público en 1972.
• La persona a la que se le atribuye el desarrollo original de SPICE es el
Dr. Lawrence Nagel, cuyo Ph. D. (Philosophie Doctor). La tesis
describe los algoritmos y métodos numéricos utilizados en SPICE.

• A lo largo de los años, SPICE ha pasado por muchas actualizaciones,
que aún continúan en la actualidad. La mejora más significativa se
produjo con SPlCE2, donde los algoritmos del núcleo se actualizaron
para admitir métodos avanzados de sistemas integrados, muchos de
los cuales se relacionan con el rendimiento de los circuitos
integrados.
• SPICE2 ha reemplazado a SPICE1 como la opción primaria.
• SPICE2 se ha adaptado a numerosos tipos de mainframe.
Computadoras, computadoras personales y varios sistemas
operativos.

• El desarrollo de SPICE2 fue apoyado con fondos públicos, por lo que
este software es de dominio público y puede ser utilizado libremente
por los ciudadanos de los Estados Unidos.
• SPICE2 se ha convertido en un estándar de la industria y se lo conoce
simplemente como SPICE. Es muy grande (más de 17,000 líneas de
código fuente FORTRAN), potente y extremadamente versátil como
programa estándar de la industria para análisis de circuitos y Diseño
de circuitos integrados.

• Hoy en día existen más de 35 programas derivados de SPICE, muchos
de ellos conocidos por siglas asociadas como:
• HSPICE y RAD-SPICE (de Meta-Software),
• IG-SPICE (de A. B. Associates),
• I-SPICE (de tiempo compartido NCSS),
• PSpice (de MicroSim), IS-Spice (de intusoft),
• SLICE (de Harris), ADVICE (de AT &T Ben Laboratories),
• Precise (de Electronic Engineering Software) y
• ASPEC (de Control Data Corporation), entre otros.

Proceso de simulación
• Crear el circuito a simular. • Identificar y asignar los nodos
del circuito (numéricamente).
R1
330Ω
L1
220µH
C1
1µF
V1
1Vpk
1kHz
0°
R1
330Ω
L1
220µH
C1
1µF
V1
1Vpk
1kHz
0°
1 2 3
0

• Apertura del Pspice A/D.

• Crear un nuevo Archivo de Texto.

• Capturar la secuencia de instrucciones, bajo la siguiente sintaxis:
• Fuente de Tensión Independiente.
• *name +node –node type value comment
• Vs 1 0 DC 20.0V; "V" after “20.0" is optional
• Vac 4 1 AC 120V 30; El valor ultimo es la fase.
• Fuente de Corriente Independiente.
• *name +node –node type value comment
• Is 3 2 DC 2.0mA; 2mA entre nodo 3 y 2
• Iac 4 5 AC 0.25A 45; El valor ultimo es la fase.

• Resistencias.
• *name +node –node value comment
• Ra 1 0 330OHM; Resistencia de 330 W
• R1 4 5 2.7k; Resistencia de 2.7 kW
• Inductores.
• *name nodelist L_val comment
• L1 1 2 50mH IC=2.5A; IC son condiciones iniciales de corriente.

• Capacitores.
• *name nodelist C_val comment
• C1 3 4 47uF IC=20V; IC son condiciones iniciales de tension.
• IMPORTANTE. Guardar el archivo ASIGNANDO UN NOMBRE
CUALQUIERA CON LA EXTENSIÓN “.cir”, como se ilustra a
continuación
“filename.cir”

• Ejemplo 1. Capturar la secuencia
de instrucciones.
** Archivo de Práctica **
V1 1 0 AC 1V; Fuente de tensión.
R1 1 2 330OHM
L1 2 3 220uH IC=0A
C1 3 0 1uF IC=0V
.AC LIN 10 10 1000; 10 pts de 10 Hz a 1 kHz
.PRINT AC VM(3) VP(3)
.END
R1
330Ω
L1
220µH
C1
1µF
V1
1Vpk
1kHz
0°
1 2 3
0
IMPORTANTE. Guardar el archivo ASIGNANDO UN NOMBRE
CUALQUIERA CON LA EXTENSIÓN “.cir”, como se ilustra a
continuación
“filename.cir”

• Cerrar el Pspice A/D. Dirigirse a la ubicación del archivo guardado. Dar
clic con el botón derecho del mouse sobre el archivo, seleccionar
“OPEN WITH/PSPICE SIMULATOR”

• Ejecutar el programa.

• Verificar resultados.

• Ejemplo 2. # VOLTAJES DE NODO #
V1 1 0 12
R1 1 2 100
R2 2 0 200
R3 2 3 200
R4 3 0 200
R5 3 4 200
V2 4 0 8
.END

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