集成运算放大器的噪声PPT教案.pptx

集成运算放大器的噪声
1、集成运算放大器的噪声
1/ƒ 噪声
热噪声
（宽带噪声）
表征噪声特性：
频谱密度。
电压噪声频谱密度：
每平方根赫兹的有效( RMS) 噪声电压
（单位为nV/Hz1/2）
功率谱密度单位为
W/ Hz1/2
集成运算放大器噪声频谱密度曲线
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热噪声
热噪声的重要特性之一：白噪声
频谱密度图较平坦即所有频率的能量相同。
因此，热噪声有时也称作宽带噪声。
运算放大器也存在热噪声:
热噪声频谱密度:
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在时间域中显示热噪声以及统计学分析结果
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1/ƒ 噪声
除了宽带噪声之外，运算放大器还有低频噪声区，该区的频谱密度图并不平坦。这种噪声称作 1/ƒ 噪声， 或闪烁噪声， 或低频噪声。
通常说来，
1/ƒ 噪声的功率谱以 1/ƒ 的速率下降。
电压谱会以 1/ƒ1/2的速率下降。
1/ƒ 噪声也能用正态分布曲线表示 。
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时域所对应的 1/ƒ 噪声及统计学分析结果
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运算放大器噪声的标准模型
包括：两个电流噪声源
一个电压噪声源
电压噪声源：
随时间变化的输入偏移电压分量
电流噪声源：
随时间变化的偏置电流分量。
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2、运算放大器噪声分析方法
方法：
通过对电压与电流频谱的功率谱密度曲线进行积分计算，可得到运算放大器模型中信号源的 RMS 幅度。
频谱密度曲线：
1/ƒ 区 低通滤波器的宽带区。
计算上述两个区域的总噪声，
再对两个计算的结果做和的平方根运算。
如何将噪声频谱密度曲线转换为噪声源？
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带宽校正系数
低通滤波器的宽带区域进行积分计算。
理想情况下，曲线的低通滤波器部分是一条直线，为理想滤波器 。
由于理想滤波器情况下的曲线下方区域为矩形，因此这一区域的问题比较好解决，长乘宽即可。
在实际情况下，不可能实现理想的滤波器。
不过，可用一组常量来将实际情况下的滤波器带宽转换为等效的理想滤波器带宽，以满足噪声计算的需要。
这就是带宽校正系数
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噪声带宽的校正
理想滤波器校正系数
理想滤波器的噪声带宽校正：
BWn=Kn﹒ƒH
ƒH：上限截止频率，
Kn：滤波器的校正系数。
滤波阶数
校正系数
1

2

3

4

5

ƒ
A
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