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关于运放的噪声

资料介绍
运算放大器电路固有噪声的分析与测量(三)运算放大器电路固有噪声的分析与测量 第三部分:电阻噪声与计算示例
作者:TI 高级应用工程师 Art Kay

在第二部分中,我们给出了将产品说明书上噪声频谱密度曲线转换为运算放大器噪 声源模型的方法。在本部分中,我们将了解如何用该模型计算简单运算放大器电路 的总输出噪声。总噪声参考输入 (RTI) 包含运算放大器电压源的噪声、运算放大器 电流源的噪声以及电阻噪声等。上述噪声源相加,再乘以运算放大器的噪声增益, 即可得出输出噪声。图 3.1 显示了不同噪声源及各噪声源相加再乘以噪声增益后的 情况。

图 3.1:噪声源相结合

噪声增益是指运算放大器电路对总噪声参考输入 (RTI) 的增益。在某些情况下,这 与信号增益并不相同。图 3.2 给出的实例显示了信号增益(1)与噪声增益(2)不 同的情况。Vn 信号源是指不同噪声源的噪声影响。请注意,通常在工程设计中, 我们会在非反向输入端将所有噪声源结合为单个的噪声源。我们的最终目标是计算 出运算放大器电路的噪声参考输出 (RTO)。

图 3.2:噪声增益与信号增益

方程式 3.1:简单运算放大器电路的噪声增益

在上一篇文章中,我们了解到如何计算电压噪声输入,不过我们如何将电流噪声源 转换为电压噪声源呢?一种办法就是对每个电流源进行独立的节点分析,并用叠加 法将结果求和。这时我们要注意,要用和的平方根 (RSS) 对每个电流源的结果进行 求和。通过方程式 3.2 和 3.3,我们可将简单运算放大器电路的电流噪声转换为等 效电压噪声源。图 3.3 给出了有关图示。附录 3.1 给出了该电路的整个演算过程。

方程式 3.2 与 3.3:将简单运算放大器的电流噪声转换为电压噪声 (RTI)

图 3.3:将电流噪声转换为电压噪声(等效电路)

我们还必须考虑的另一因素是运算放大器电路中电阻器的热电压噪声。我们可用节 点分析……
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