【转】大神带你读懂运放手册之噪声篇

1.一个有趣的问题？

1.一个有趣的问题？
2 个 1kΩ 电阻串联，与 1 个 2kΩ 电阻噪声一致吗？
2 个 500Ω 电阻并联，与 1 个 2kΩ 电阻噪声一致吗？

  2.噪声的基本特性 1）它的波形在任意时刻都是不确定的，因此它是广谱的，有低频也有高频；
2）它的幅度又是有限制的，这与数学上的高斯分布近似但不完全一致；具有短时波形性以及长期稳定性。
3）它具有无限积分趋零性。

  3.怎么衡量噪声的大小？
1）有效值：

有效值Urms是对波动电压大小的描述，而电功率EP是对波动电压可能做功大小的描述，它们都与负载是否接入毫无关系。
2）独立信号的有效值不能直接相加，电功率具有可加性。

3）噪声总有效值计算的核心思路

各个频率处的电功率密度，组成了电功率随频率变化的曲线——电功率密度曲线，单位是。
称为噪声电压密度。
  4.简单的运放噪声模型

王栋春 · 2018-11-8 11:12:04

运放噪声一般分为两类：
一类为 1/f 噪声，其电功率密度曲线随着频率的上升而下降；
一类为白噪声，或者叫平坦噪声，其电功率密度曲线是一条直线，与频率无关。

1/f噪声电压密度及有效值计算

白噪声电压密度及有效值计算

C和K值的确定

K值直接从图中最大频率处读出，为9.5nV
132=C2/1000 + 9.52 得到：C=280nV
0.1Hz-10Hz噪声计算

5.完整运放的噪声计算

1）获得等效带宽 fb，确定 fa，一般是 0.1Hz 。
2）根据前述方法，结合带宽计算运放等效输入噪声电压 UN_I；
3）结合带宽计算各个电阻的热噪声 UN_Ri；
4）查找数据手册，获得等效输入电流噪声的关键参数 CI 和 KI，结合带宽计算等效输入电流噪声 IN_1 和 IN_2；
5）以上述 3 类共 7 个源，分别计算在输出端的结果， m 代表不同的源。其中上标 O 代表该噪声源在运放输出端呈现的噪声电压有效值。
6）对各个实施平方式叠加，最终输出噪声为

1）获得等效带宽 fb，确定 fa，一般是 0.1Hz 。

2）根据前述方法，结合带宽计算运放等效输入噪声电压

3）结合带宽计算各个电阻的热噪声 UN_Ri。

4）带宽计算等效输入电流噪声 IN_1 和 IN_2
对于本例来说，使用的是CMOS运放，电流噪声相对电压噪声比较小，可以忽略不计。
5）以上述 3 类共 7 个源，分别计算在输出端的结果， m 代表不同的源。其中上标 O 代表该噪声源在运放输出端呈现的噪声电压有效值。

3）对各个实施平方式叠加。

王栋春 · 2018-11-8 11:12:33

6.问题回顾 2 个 1kΩ 电阻串联，与 1 个 2kΩ 电阻噪声一致吗？
2 个 500Ω 电阻并联，与 1 个 2kΩ 电阻噪声一致吗？

7.完整运放的噪声计算规则 ●规则1：工艺的变化对白噪声电压的影响不大
●规则2：运放噪声受温度变化的影响不强烈
●规则3：工艺的变化对闪烁噪声的影响很大。
●规则4：对于较大IQ的运算放大器，白噪声电压通常较低。
●规则5：FET放大器通常比双极型放大器具有更低的电流噪声。此外，对于给定的IQ，双极性放大器往往具有比FET低的电压噪声。

douzi707 · 2018-11-8 14:25:09

有理有据好资料谢谢

户小超 · 2018-11-12 18:17:49

讲的很好，支持

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