h1_key

   放大器外部噪聲源包括所有類(lèi)型的外部影響，比如外部器件和電氣/電磁干擾等。干擾是指以電壓或電流形式存在的任何無(wú)用信號(hào)，既可能存在于放大器引腳處，也可能存在于相關(guān)的電路中。干擾可能表現(xiàn)為尖峰、階躍、正弦波和隨機(jī)噪聲等。干擾可以來(lái)自任何地方：機(jī)械、附近的電源線、射頻發(fā)射器或接收器、計(jì)算機(jī)，甚至同一設(shè)備中的其他電路(即數(shù)字電路或開(kāi)關(guān)型電源)。即使通過(guò)周密的設(shè)計(jì)和/或電路板布局布線來(lái)消除所有干擾，放大器及其相關(guān)電路中的器件仍可能產(chǎn)生隨機(jī)噪聲。

  周?chē)娐菲骷a(chǎn)生的噪聲也必須考慮。當(dāng)溫度高于絕對(duì)零度時(shí)，所有電阻都是噪聲源，這是載荷子熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，稱(chēng)為約翰遜噪聲或熱噪聲。這種噪聲隨電阻、溫度和帶寬的增加而升高。電壓噪聲通過(guò)公式 1 計(jì)算。

  其中：

  Vn 是電壓噪聲。

  k 表示玻爾茲曼常數(shù)(1.38 × 10?23 J/K)。

  T 表示絕對(duì)溫度(單位：K)。

  B 表示帶寬(單位：Hz)。

  R 表示電阻(單位：Ω)。

  電流噪聲(與電流相關(guān)的噪聲)通過(guò)公式 2 計(jì)算。

  其中：

  In 是電流噪聲。

  k 表示玻爾茲曼常數(shù)(1.38 × 10?23 J/K)。

  T 表示絕對(duì)溫度(單位：K)。

  B 表示帶寬(單位：Hz)。

  R 表示電阻(單位：Ω)。

  電阻

  就本應(yīng)用筆記而言，電阻噪聲僅限于熱(約翰遜)噪聲。為使此類(lèi)噪聲保持較低水平，電阻值應(yīng)盡可能低，因?yàn)闊?約翰遜)噪聲的均方根(RMS)電壓與電阻值的平方根成正比。例如，1 kΩ 電阻在室溫下的熱噪聲約為 4 nV/√Hz。

  當(dāng)進(jìn)行深入分析和低噪聲設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)考慮其他類(lèi)型的電阻噪聲，如觸點(diǎn)噪聲和散粒噪聲。以下是一些實(shí)用注意事項(xiàng)，在選擇電阻時(shí)應(yīng)予以考慮。

  ●選擇最大的實(shí)際瓦數(shù)電阻，因?yàn)椴牧象w積越大，觸點(diǎn)噪聲越低。

  ●選擇低噪聲阻性元件材料

  ●整體由純金屬和/或金屬合金構(gòu)成的阻性元件噪聲較低，例如Vishay Bulk Metal®箔技術(shù)電阻(如S102C、Z201)

  ●由金屬合金構(gòu)成的繞線電阻具有與Bulk Metal箔技術(shù)相似的噪聲特性，但電感更大。

  ●金屬膜電阻和薄膜電阻，比Bulk Metal箔或繞線電阻噪聲更大，因?yàn)殚]塞、表面缺陷和不均勻沉積會(huì)產(chǎn)生顯著的噪聲。

  ●厚膜和碳合成電阻是噪聲最大的電阻。

  電抗

  電抗(如電容和電感)不會(huì)產(chǎn)生噪聲，但通過(guò)電抗的噪聲電流卻會(huì)產(chǎn)生噪聲電壓和相關(guān)寄生噪聲。

  要降低電路輸出的噪聲，可通過(guò)降低電路中的器件總電阻或限制電路帶寬。降低溫度一般用處不大，除非能使電阻溫度降至極低的水平，因?yàn)樵肼暪β适桥c絕對(duì)溫度成比例的。

  電路中的所有電阻均會(huì)產(chǎn)生噪聲，必須始終考慮所產(chǎn)生噪聲的影響。實(shí)際上，只有輸入和反饋通道中的電阻(通常在高增益配置中)有可能對(duì)電路總噪聲產(chǎn)生較大的影響。噪聲既可認(rèn)為來(lái)自電流源，也可認(rèn)為來(lái)自電壓源(在既定電路中，往往采用一種便于處理的形式)。