放大器的噪聲基礎知識(編輯修改稿)
2024-09-13 12:09 本頁面
【文章內容簡介】 輸入偏置電流越高，則電流噪聲越高。圖2顯示具有一定源電阻的電壓跟隨器配置，運算放大器的電流噪聲會與信號源電阻相互作用，在輸出端產生一定的額外噪聲。圖3顯示反饋路徑中的電阻如何與電流噪聲相互作用，電流噪聲流經反饋電阻的并聯(lián)組合，在輸入端產生一個額外噪聲源，然后此噪聲源經放大器放大到達輸出端。圖2 具有一定源電阻的電壓跟隨器配置圖3 反饋路徑中電阻與電流噪聲的相互作用模數轉換器（ADC）噪聲有時候模數轉換器（ADC）數據手冊以Vrms或VPP的形式提供噪聲特性，但大多數情況下，該特性用噪聲相對于ADC最大滿量程的關系來表示，規(guī)定為信噪比（SNR）。數據手冊中的噪聲指標，偶爾也包括失真特性及信納比。緊急情況下，可以使用文中提供的理想公式，但這是理論限值，永遠比實際值要好。這里的公式顯示ADC的SNR數值與Vrms數值之間的換算關系，以便比較ADC與放大器的噪聲。有一點必須注意，要確保使用ADC最大輸入范圍內的均方根噪聲。峰峰值噪聲Vrms指波形中波峰與波谷點之間的距離，它僅取決于兩個點，有利也有弊。有利的一面是非常容易計算，只需將最大點減去最小點；不利的一面是復驗性不強，不太精確。噪聲是一個隨機過程，因此，這種測量實際上依賴于噪聲波形的極值。采集數據的時間越長，則越有可能獲得極值。均方根值噪聲使用波形中的所有點，比峰峰值噪聲精確得多，測量的點越多，均方根數值越精確。不利的一面是，由于要使用所有點，因此計算時間較長。關于峰峰值和均方根值測量有一點需要注意，它們會隨帶寬發(fā)生較大變化，對于同一放大器，帶寬越低，噪聲也越低。圖4清楚顯示了這一點。實驗中，我們測量了儀表放大器AD8222在多個不同帶寬時的噪聲，可以清楚的看到帶寬對于噪聲的影響之大。帶寬每提高十倍，噪聲增加三倍。由于這些測量依賴于帶寬，因此有幾點需要注意：首先，需要了解電路的帶寬特性，需要確保測量儀器的帶寬高于電路的帶寬，只有這樣，才能獲得精確的讀數。此外，使用數字萬用表時，規(guī)定均方根值噪聲或峰峰值噪聲時，同時必須明確特定的帶寬。對于絕大多數數據手冊。圖4 AD8222在多個不同帶寬時的噪聲
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