1 降低输出噪声的方法
在运放组成的放大电路中，影响输出噪声的主要因素有如下几项：
1） 自身噪声：运放电路包括电阻等自身在电路输出端产生的噪声，
2） 电源噪声：供电电源的噪声和纹波在输出端产生的噪声。
3） 空间干扰：电路系统外部通过空间耦合进入电路输出端的噪声
4） 数字系统干扰：附近含有ADC的处理器系统，在布局、布线不合理的情况下，会对运放电路造成干扰。
如果输出噪声的主要根源在电路本身，有如下措施可以采取：
1） 尽量降低放大电路带宽，噪声表达式中等效带宽对噪声的影响是巨大的。
2） 选择等效带宽内噪声密度小的运放，一般注重电压噪声密度，在外部电阻较大的情况下，特别要选择电流噪声密度小的运放。一般注重白噪声密度K，在极低频率范围内，还要特别注意1/f噪声的C。
3） 选择较小的外部电阻。
4） 合理布置滤波器位置和滤波器类型。后面讲解。
原来使用一个放大器，输出存在噪声，我们不满意，可以考虑制作4个并联的放大器，在输出端用很小的电阻将它们并联。结果是n个并联，信号输出没有变化，则噪声变为原先的1√⁄倍。2个并联0.707倍，4个0.5倍，8个0.354倍，16个0.25倍。
2 先滤波还是先放大
信号链路中，一般有阻抗匹配、增益、滤波和驱动等环节，各自有不同的目的，一般情况下也有规定的链路位置。比如入端阻抗匹配，一定是置于链路的第一级，而驱动电路则肯定置于链路的最后。但是，对滤波环节和增益环节，有时候并没有明确的要求。问题是，先放大再滤波，还是先滤波再放大呢？
严格说，应该具体问题具体分析。但是，在一般情况下，从噪声角度考虑，还是把滤波器放在后面好些。这源自于2.6.9中多级电路噪声计算方法。
低噪声设计中的技巧
噪声问题在两个领域会显得格外重要。
第一是微弱信号提取中。如果电路噪声淹没了有用的微小信号，而信号又没有明显的频率特征或者其他特征，你就再也没有办法把信号恢复出来了。
第二是宽带高频放大中。由于频带很宽，导致噪声计算时等效带宽很大，设计中稍有不慎，就会导致输出噪声很大。
学会并灵活应用一些减小噪声的技巧，看来是有用的。
1） 知道并合理选择低噪声器件；
2） 选择尽量小的电阻；
3） 将整个电路的频带压至最低；
4） 选择放大器时，需要注意电压噪声密度、电流噪声密度的合理搭配。有些运放电压噪声密度低、而电流噪声密度大，就不适合外部电阻较大的场合。
5） 设计电路时，注意各单元的位置，比如前述的放大器在前、滤波器在后的原则；
6） 设计电路时，需要注意器件的布放位置，同样的3个级联放大器，噪声越小的越应该至于最前级，而各级的增益也需要仔细分配；
7） 仿真软件可以帮助我们进行优化设计；
8） 注意屏蔽，它可以有效减小外部干扰对系统的影响；
9） 注意电源，再好的设计遇到糟糕的电源都将白费劲，去耦很关键；
10） 注意基准，数据采集系统中，噪声很大程度来源于基准；
11） 数据采集系统中，特别要注意数字系统和模拟系统的分离，要尽最大努力将数字系统对模拟系统的干扰降至最小。
共模抑制比：
定义：差模电压增益与共模电压增益的比值，用dB表示
影响电路共模抑制比的因素有两个，第一是运放本身的共模抑制比，第二是对称电路中各个电阻的一致性。其实更多情况下，实现这类电路的高共模抑制比，关键在于外部电阻的一致性。此时，分立元件实现的电路，很难达到较高的CMRR，运放生产厂家提供的差动放大器就显现出了优势。
运放参数：
1） 带宽 1GHz 以上，压摆率 10000V/μs，建立时间 0.1%1ns 以下；
2） 供电电压 1.1V~50V，极为宽泛；
3） 失调电压 0.3μV，偏置电流 0.1pA，噪声电压密度 0.8nV/√Hz，没有 1/f 噪声。
4） 静态电流 0.5μA，就跟不耗电一样。
5） 输出电流可达 500mA，输入输出均为轨至轨，输出至轨电压 5mV 以下。
6） 共模抑制比 140dB 以上，开环增益 140dB 以上，失真度-120dB 以下。
7） 没有零交越失真，可以限幅。
直流通路：
运算放大器的入端是晶体管的基极或者栅极。在完全浮空的情况下，晶体管是不会导 通的。任何一个晶体管要想正常工作，必须具有合适的静态工作点，也就是它必须有正常 的直流通路，或者说它不能浮空。很多设计忽视了这一点，导致工作异常。 图 4-6 是一个典型的例子。图中输入信号是一个含有直流电压成分的交变信号，图中 跟随器试图将直流成分去掉，而仅传递交变信号。这种隔直放大非常常见。 左图是错误的接法，图中运放的负输入端靠运放输出电压提供了直流通路，而正输入 端没有直流通路，该运放不可能正常工作——虽然实际电路中偏置电流存在会给电容缓慢 充电或者放电，导致输入级具有微弱的直流通路，你也可以从输出端看到近乎美妙的正弦 波形，但是入端的直流电平是在缓慢的、不确定的变化着的，这不是我们期待的。 右图增加了一个电阻 R 接地后，该运放的正输入端晶体管就有了明确的直流通路，可 以建立起合适的静态工作点。
几种常见的浮空源：
如前所述，运放输入端需要必要的直流通路，所以浮空源是不能直接接入运放输入端 的。以下信号源属于浮空的，在接入放大器时必须考虑怎么提供直流通路。 1） 信号经过隔直电容器； 2） 浮空变压器的负边； 3） 差分输出的无源传感器。像驻极体话筒，水听器等。有些差分输出的无源传感 器，还具有接地的第三端，就不属于浮空的。 4） 人体。在人体皮肤表层任意两点之间，都存在差分电压——心电或者肌电，在 没有其他措施的情况下，这也属于浮空源。
仪表放大器不接受浮空输入
仪表放大器内部有两个平行的同相输入放大器。该放大器的负输入端有直流通路，如 图 4-7a 红线所示，而正输入端却是浮空的，这就需要外部信号源提供非浮空的直流电位。 图 4-7b 将浮空变压器负边的中心点接地，就强制给变压器赋予了一个直流电位，且通 过负边绕组，可以将这个直流电位与放大器入端建立直流通路——即你可以用欧姆定律建 立起输入端直流电流的表达式。 除此之外，还可以有很多方法给原本浮空的输入端建立直流通路，比如接一个大电阻 到 GND，或者向上接电阻到 VCC，向下接电阻到 GND。
*** 仪表放大器不能接受浮空输入，但是它的输入阻抗极高，几乎 不取用传感器的任何电流
差动放大器可以接受浮空输入
差动放大器如图 4-8 所示，它可以接受浮空输入。看电路就清楚了，需要直流通路的
是差动放大器内部的运放。该运放的负输入端靠输出端提供直流通路，如图 4-8 上部分的
红线。正输入端靠 GND 提供直流通路，如图下部的红线。
全差分放大器可以接受浮空输入
全差分放大器也可以接受浮空输入。它的两个输入端，都由输出端提供直流通路。
来源：https://www.toutiao.com/a6995504202155852320/ 雨航电子
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