LTspice配下のExampleフォルダ内Educationalフォルダ所蔵の回路図を巡回中。今回は雑音指数を求めるシミュレーションです。前回ノイズのシミュレーションに踏み込んでしまったので「流れ」で突入せざるを得なかったです。引き続きアナログ素人老人にはムズイ分野だよ。大丈夫か？そんなわけないか。
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※アナログデバイセズ社のLTspiceのガイド、ヒント、便利な情報については以下へ。https://www.analog.com/jp/resources/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator/ltspice-recommended-reading-list.html
NoiseFigure.asc
今回のExample回路図のお名前は NoiseFigure.asc です。回路図が以下に。素人老人が描いた赤枠はノイズ解析を指示する部分。緑枠は雑音指数を計算するための式です。
回路そのものはNPNトランジスタ2N2222を使ったアンプのようです。回路そのものはフツー？ ノイズ解析のためのAC入力信号を与えている電圧源V1には直列ソース抵抗Rser(1kΩ）が接続されており、こいつの熱雑音が入力ノイズの基準になっているみたい。後でもこの1kが計算の中に登場。
前回は、ノイズを求めるシミュレーションでしたが、今回はその「応用」でノイズ・フィギュア（雑音指数）を求めるものです。素人老人がエライ人のお言葉を拝見するに、以下のように使い分けるみたいです。
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- ノイズファクター（雑音指数 – 真値）
- ノイズフィギュア（雑音指数 – dB）
まあぶっちゃけ、入力のSN比を出力のSN比で割ったものがノイズファクタFであり、その絶対値の常用対数をとればノイズフィギュアNFであるみたいっす。ノイズ指数の値が低いほど「良い」けれども、常に１より大であるみたい。
アナデバ様の教育用のサンプル回路ではありますが、雑音指数とその測定方法については以下の『Tektronix』様のWeb記事を参考にさせていただきました。あざ～す。
シミュレーション結果
サンプル回路をそのままシミュレーションしたところ以下の結果を得ました。Plotは、回路図のコメントに書かれている通りの数式を設定してありました（黄色のマーカを引いた部分）
アナログ素人老人にはこれでいいんだか悪いんだかサッパリなんだが。ま、底のところの雑音指数で 2.7dBであると。
なお、回路図にはNF(R)なる「ユーザー定義関数」を定義して使うとよいとサジェスチョンあり。お惚け老人は定義したことないな。まあ、HELPファイルみたら使い方は簡単そうだが。どこかでやってみるか？