ADC error SPICE simulation

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Estoy intentando hacer una simulación de Monte Carlo de un circuito de medición de corriente básica utilizando SiMetrix. La corriente pasa a través de una resistencia sensorial, amplificada por un amplificador operacional y luego a un ADC. Estoy tratando de incluir el error del ADC en mi simulación, pero no puedo averiguar cómo aleatorizarlo. Encontré que la contribución de error total del ADC es +/- 5mV. ¿Cómo puedo agregar ese error a la salida de mi amplificador operacional para usarlo en una simulación de Monte Carlo? Me gustaría convertirlo en una distribución gaussiana, similar a la que usted hace con las tolerancias de resistencia. El problema con gauss es que es un multiplicador, y por lo tanto no me daría ningún resultado centrado en 0 (0 * multiplicador = 0). Aquí está el esquema del sim:

Opción 1: fuente de voltaje de onda sinusoidal en serie con salida

Esta opción agregará o restará 5 mV de la señal de salida en un análisis transitorio, pero no es aleatorio.

Opción 2: fuente de corriente en paralelo con una resistencia con tolerancia de gauss

Esta opción me brindaría la distribución que quiero, pero no sé cómo obtener la corriente para cambiar aleatoriamente las direcciones o la magnitud (para darme +/- 5 mV máx.)

Opción 3: fuente de voltaje de CC en serie con la salida

Esta opción me daría un desplazamiento estático de 5 mV, pero esto no es útil en los sims de Monte Carlo.

Opción 4: ¿Fuente de ruido?

¿Podría una fuente de ruido lograr este comportamiento aleatorio? En última instancia, estaba tratando de obtener una distribución de gauss, pero estaría contento con el pseudoaleatorio.

Opción 5: fuente de tensión controlada por voltaje

Podría usar una fuente de voltaje controlada por voltaje con una ganancia establecida en 1 y alguna distribución aproximadamente 1. El problema con este método es que tendría menos efecto a voltajes más bajos ya que es radiométrico.

    
pregunta jareddbh

2 respuestas

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La forma de hacerlo sería poner fuentes de ruido en la simulación, no es necesario que las coloque todas, solo las fuentes más grandes (calcule cuáles serán y luego agréguelas)

Puede agregar una fuente de ruido usando una fuente de voltaje y en SImetrix puede cambiar una fuente de voltaje para que sea una fuente de ruido . Calcule la amplitud y luego úselo para la amplitud de la fuente de ruido de voltaje.

  

intervalo de ruido rms_value [start_time [stop_time]]

     

La fuente genera un valor aleatorio a intervalos con distribución tal   ese espectro de señal generado es aproximadamente plano hasta   Frecuencia igual a 1 / (2 * intervalo). La amplitud del ruido es rms_value   voltios start_time y stop_time proporcionan un medio para especificar una hora   Ventana sobre la que se habilita la fuente. Fuera de esta ventana de tiempo, el   La fuente será cero. Si se omite stop_time o cero un valor de   Se asumirá el infinito.   Fuente: SImetrix voltaje fuente

Fuente: enlace

A menos que esté realizando mediciones de nivel realmente bajo (de uV a nV), las resistencias probablemente no harán una gran diferencia. Calcularía el ruido de referencia de entrada y luego pondría una fuente de voltaje en el terminal positivo (también podría poner una fuente de ruido de corriente entre los terminales, pero generalmente el ruido de entrada de referencia es la fuente de ruido más grande).

Recuerda que las fuentes de ruido se suman por la suma de los cuadrados, y tampoco estás simulando 1 / f de ruido (lo que es difícil de hacer).

Editar: Otra forma de hacer esto con una simulación de Monte Carlo es probar los casos de borde (que serían -5mV y 5mV). Entonces, si sabe que el error total (o realmente en este caso, la desviación de CC del amplificador) es de 5 mV como máximo (en la entrada), configure la fuente de voltaje en la entrada positiva a 5 mV y ejecute la simulación de monte carlo, luego realice la lo mismo para -5mV. De esta manera solo tienes que cambiar 1 valor de un parámetro.

    
respondido por el laptop2d
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Descubrí una manera de lograr esto. Agregué una desviación estática de 500 mV a la salida, luego agregué un conjunto de fuente de corriente y resistencia establecido nominalmente a -500 mV con una tolerancia de resistencia del 1%. Esto me da una distribución gaussiana con un máximo de +/- 5mV. Imagen de abajo.

    
respondido por el jareddbh

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