放大器的噪聲問(wèn)題(2)

這是一個(gè)典型的運(yùn)放芯片的等效輸入噪聲功率譜密度曲線，其低頻以1/f噪聲為主，隨頻率增加而快速下降，中高頻段基本為直線，以白噪聲為主，前述講的電子系統(tǒng)5種噪聲：散粒噪聲、熱噪聲都是白噪聲，閃爍（變）噪聲即1/f噪聲，而突發(fā)噪聲和雪崩噪聲在放大器設(shè)計(jì)里由于芯片工藝的進(jìn)步，這兩類已經(jīng)很小了，可以不考慮，可見(jiàn)放大器芯片的散粒噪聲、熱噪聲都是白噪聲，閃爍（變）噪聲即1/f噪聲剛好符合上圖 的實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)，我們把運(yùn)放的噪聲分為兩類：白噪聲（包括散粒噪聲、熱噪聲）和1/f噪聲，則總噪聲為

這是在特定帶寬內(nèi)的噪聲功率，計(jì)算的關(guān)鍵是求出C和k^2，

而現(xiàn)在我們有的只是運(yùn)放數(shù)據(jù)手冊(cè)上的一張?jiān)肼暪β首V密度曲線，如何從此曲線上求C和k^2？我們先做一個(gè)數(shù)字游戲：

(2)^2+( 3 )^2=4+9=13=( **3.6** )^2

(2)^2+( 5 )^2=4+25=29=( **5.39** )^2

(2)^2+( 7 )^2=4+49=53=( **7.28** )^2

(2)^2+( 10 )^2=4+100=104=( **10.2** )^2

(2)^2+( 20 )^2=4+400=404=( **20.01** )^2

大家發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？一個(gè)大噪聲與一個(gè)小噪聲疊加時(shí)，當(dāng)差別較大時(shí)，總的輸出就基本等于大噪聲，小噪聲的影響可以忽略！

那么C如何求？當(dāng)頻率很高時(shí)，1/f噪聲衰減的已經(jīng)可以忽略，而白噪聲的頻譜一直保持常數(shù)，所以大家廠家提供的噪聲功率譜曲線時(shí)，遠(yuǎn)離低頻的密度數(shù)值就是C!前圖的C在10khz基本上12nv/根號(hào)HZ,現(xiàn)在如何求k^2 ?這里介紹一個(gè)常用的方法：

先選一個(gè)足夠低的頻率，比如上圖的10hz,對(duì)應(yīng)曲線顯示130nv/根號(hào)Hz,此點(diǎn)的噪聲包括了白噪聲與1/f噪聲，白噪聲的C前面已經(jīng)求得12nv,

現(xiàn)在有了C和k^2,就可以求出設(shè)計(jì)頻率范圍內(nèi)的運(yùn)放輸入噪聲的有效值了。

有時(shí)我們不直接求k^2,定義一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率fnc: