TI的资深应用经理Art Kay已经写过一系列的文章来分析运放的噪声,非常经典。 运算放大器电路中固有噪声的分析与测量 第一部分:引言与统计数据评论 作者:德州仪器公司高级应用工程师 Art Kay 我们可将噪声定义为电子系统中任何不需要的信号。噪声会导致音频信号质量下降 以及精确测量方面的错误。板级与系统级电子设计工程师希望能确定其设计方案在 最差条件下的噪声到底有多大,并找到降低噪声的方法以及准确确认其设计方案可 行性的测量技术。 噪声包括固有噪声及外部噪声,这两种基本类型的噪声均会影响电子电路的性能。 外部噪声来自外部噪声源,典型例子包括数字交换、60Hz 噪声以及电源交换等。 固有噪声由电路元件本身生成,最常见的例子包括宽带噪声、热噪声以及闪烁噪声 等。本系列文章将介绍如何通过计算来预测电路的固有噪声大小,如何采用 SPICE 模拟技术,以及噪声测量技术等。 热噪声 热噪声由导体中电子的不规则运动而产生。由于运动会升高温度,因此热噪声的幅 度会随温度的上升而提高。我们可将热噪声视为组件(如电阻器)电压的不规则变 化。图 1.1 显示了标准示波器测得的一定时间域中热噪声波形,我们从图中还可看 到,如果从统计学的角度来分析随机信号的话,那么它可表现为高斯分布曲线。我 们给出分布曲线的侧面图,从中可以看出它与时间域信号之间的关系。 图 1.1: 在时间域中显示白噪声以及统计学分析结果 热噪声信号所包含的功率与温度及带宽直接成正比。请注意,我们可简单应用功率 方程式来表达电压与电阻之间的关系 (见方程式 1.1),根据该表达式,我们可以 估算出电路均方根 (RMS) 噪声的大小。此外,它还说明了在低噪声电路中尽可能 采用低电阻元件的重要性。 en 4kTRf whe……