深入鑒別運放手冊之噪聲篇的內(nèi)容分析

一個有趣的問題？

2 個 1kΩ 電阻串聯(lián)，與 1 個 2kΩ 電阻噪聲一致嗎？

2 個 500Ω 電阻并聯(lián)，與 1 個 2kΩ 電阻噪聲一致嗎？

噪聲的基本特性

1） 它的波形在任意時刻都是不確定的，因此它是廣譜的，有低頻也有高頻；

2） 它的幅度又是有限制的，這與數(shù)學(xué)上的高斯分布近似但不完全一致；具有短時波形性以及長期穩(wěn)定性。

3） 它具有無限積分趨零性。

怎么衡量噪聲的大??？

1） 有效值：

有效值Urms是對波動電壓大小的描述， 而電功率EP是對波動電壓可能做功大小的描述，它們都與負載是否接入毫無關(guān)系。

2） 獨立信號的有效值不能直接相加，電功率具有可加性。

3） 噪聲總有效值計算的核心思路

各個頻率處的電功率密度，組成了電功率隨頻率變化的曲線——電功率密度曲線，單位是 。

稱為噪聲電壓密度。

簡單的運放噪聲模型

運放噪聲一般分為兩類：

一類為 1/f 噪聲，其電功率密度曲線隨著頻率的上升而下降；

一類為白噪聲，或者叫平坦噪聲，其電功率密度曲線是一條直線，與頻率無關(guān)。

1/f噪聲電壓密度及有效值計算

白噪聲電壓密度及有效值計算

C和K值的確定

K值直接從圖中最大頻率處讀出，為9.5nV

132=C2/1000 + 9.52 得到：C=280nV

0.1Hz-10Hz噪聲計算

完整運放的噪聲計算

1） 獲得等效帶寬 fb，確定 fa，一般是 0.1Hz 。

2） 根據(jù)前述方法， 結(jié)合帶寬計算運放等效輸入噪聲電壓 UN_I；

3） 結(jié)合帶寬計算各個電阻的熱噪聲 UN_Ri；

4） 查找數(shù)據(jù)手冊，獲得等效輸入電流噪聲的關(guān)鍵參數(shù) CI 和 KI，結(jié)合帶寬計算等效輸入電流噪聲 IN_1 和 IN_2；

5） 以上述 3 類共 7 個源，分別計算在輸出端的結(jié)果?， m 代表不同的源。 其中上標 O 代表該噪聲源在運放輸出端呈現(xiàn)的噪聲電壓有效值。

6） 對各個 實施平方式疊加，最終輸出噪聲為

1） 獲得等效帶寬 fb，確定 fa，一般是 0.1Hz 。

2） 根據(jù)前述方法， 結(jié)合帶寬計算運放等效輸入噪聲電壓

3）結(jié)合帶寬計算各個電阻的熱噪聲 UN_Ri。

4）帶寬計算等效輸入電流噪聲 IN_1 和 IN_2

對于本例來說，使用的是CMOS運放，電流噪聲相對電壓噪聲比較小，可以忽略不計。

5） 以上述 3 類共 7 個源，分別計算在輸出端的結(jié)果 ， m 代表不同的源。 其中上標 O 代表該噪聲源在運放輸出端呈現(xiàn)的噪聲電壓有效值。

3）對各個? 實施平方式疊加 。

問題回顧

2 個 1kΩ 電阻串聯(lián)，與 1 個 2kΩ 電阻噪聲一致嗎？

2 個 500Ω 電阻并聯(lián)，與 1 個 2kΩ 電阻噪聲一致嗎？