Расчет и моделирование шума усилителя

[antonluba]

Задумал я сделать мощный усилитель.
Над схемой пока работаю, но решил обратить особое внимание на уровень шумов.

Размышления такие:
Максимальная длительная мощность = 700Вт.
При чувствительности динамика 92дБ*Вт/м максимальное SPL на 1 метре будет 120дБ, если взять минимальное расстояние до слушателя 3м = 110дБ.

Хочется, чтобы уровень шума на расстоянии 3м был немного ниже порога слышимости в полной тишине при привыкших ушах. Пусть 30дБ.
Тогда на 1м будет почти 40 дБ.

То есть отношение сигнал-шум нужно 80 дБ. Лучше больше, конечно.

Теперь к моделированию.
На AC анализе есть функция ONOISE.
У меня получилось 500нВ/Гц^-2.

Не нашел внятного описания, как это пересчитать в уровень шума в дБ.

При этом, если использовать функции расчета спектра, при одночастотном синусе полной мощности (+33дБ) получается полка примерно на -80дБ, а при заземленном входе уходит куда-то за -240дБ.

Как правильно моделировать и рассчитывать уровень шума усилителя?

[mart]

Теперь к моделированию.
На AC анализе есть функция ONOISE.
У меня получилось 500нВ/Гц^-2.

В LTSpice все просто, задаете полосу анализа в AC, и меряете RMS. Желательно взвесить A-фильтром, расчет для LTSpice приводил здесь.

Offтопик:
сама постановка задачи, выглядит странно. Для 3 киловатников точно важно уменьшить шум, чтобы слушатель не оглох, поднеся ухо к динамику?

[Корень]

А разве MicroCAP расчёт шума делает не на малосигнальной модели?

[dortonyan]

Как правильно моделировать и рассчитывать уровень шума усилителя?

А что там моделировать?
Если УНЧ композитный с ОУ на входе, то шум на выходе равен грубо входному шуму ОУ, помноженному на шумовой КУ.
Спектральная плотность шума (ЭДС и тока) по входу ОУ есть в ДШ. Шум Джонсона входных импедансов тоже посчитать не сложно. Суммируем все геометрически, умножаем на КУ УНЧ получаем шум на выходе.
Т.к. уровень входного шума оконечника константен, а уровень входного сигнала зависит от громкости, то и SNR будет зависеть от уровня громкости.
Если 80дБ SNR нужен на максимальной громкости, то это вообще не проблема. Даже на ОУ с относительно высокой шумовой ЭДС по входу как минимум сотня дБ должна быть (если конечно не задирать шумовой КУ оконечника выше 1..2 десятков).

[antonluba]

Спасибо

[sgksgk]

То есть отношение сигнал-шум нужно 80 дБ. Лучше больше, конечно.

Шум в какой полосе частот?

[antonluba]

Шум в какой полосе частот?

В звуковой

[sgksgk]

В звуковой

В первом сообщении Вашей темы показаны спектры плотности уровня шума в полосе 500 МГц.

[antonluba]

В первом сообщении Вашей темы показаны спектры плотности уровня шума в полосе 500 МГц.

Это моделирование. Можно обрезать, как угодно

[sgksgk]

Это моделирование.

В результате моделирования шумы 0,5 мкВ полосе 1 Гц полосе звуковых частот (20 - 20 000 Гц) аномально много. Интересно почему.

[Николай Сухов]

А разве MicroCAP расчёт шума делает не на малосигнальной модели?

Вот как считать шумы в Микрокапе https://youtu.be/pOGX14ESwhU