《运算放大器噪声优化手册》阅读【Ⅲ】 运放噪声简介与计算
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本帖最后由 dontium 于 2015-1-23 11:23 编辑
《运算放大器噪声优化手册》一书非常好的一点是理论与实际相结合。每章后面还有习题,答案还有具体的计算过程。可谓手把手的教,既形象又具体。书的第二章和第三章应该是本书的精华所在。需要我细细的读和体会。
噪声分析的目的在于根据运放规格书上的信息来估算运放电路的峰峰值输出噪声。而达到这个目的的手段有三,分别是简单的理论评估;spice模型仿真测量;真枪实弹的去测量。
在做理论计算时需要考虑的包括:运放电流噪声、运放电压噪声、电阻热噪声。
书中,第2.2节总结了一般用于计算的模型,即等效于Ib偏流的噪声和等效于同相端的电压噪声。
第2.3节指出,无论是电流噪声还是电压噪声,都是由1/f噪声和带宽噪声合成的。而1/f噪声密度随着频率的增加而不断减少,带宽噪声密度则不变,所以会在约10hz以后存在一个交点。这个交点之前1/f占主要,而之后带宽噪声则占主要。
由于砌墙式滤波器是理想且无法达到的。所以书中给出了一种变换的参数,分别是1阶对应1.57;二阶对应1.22;三阶对应1.16 ...
2.4;2.5节分别讲了如何计算带宽噪声和1/f噪声;在第三章中,有具体的例子,辅助理解。
2.6节讲了两种噪声的合成,由于这两个噪声是不相关的,可以用向量的计算公式,而夹角是90°。
2.7节以实际例子讲噪声模型的建立,2.8节说明了噪声增益的计算方法。2.9节则是电流噪声的计算方法,2.10加入电阻噪声的考虑,2.11节集大成的把电流、电压、电阻噪声做了合成,得到总的RMS噪声,乘以6得到总的Vpp。其中,电流、电压、电阻噪声由于是不相关的,所以也按照向量的合成法则计算。
当被第二章的理论绕得云里雾里的时候,第三章终于以两个实际的案例来一步一步的按照第二章讲述的理论分析方法做了实践。有一种久旱逢甘霖的赶脚。最终还总结出了一些结论性的东西:
①,当没有其他滤波器的时候,放大器的增益带宽决定了噪声带宽。
②,一个简单的RC滤波器就可以控制噪声带宽。
③,输入级对多级放大系统的噪声贡献最大。
④,当源电阻很大时,电流噪声或电阻噪声可能是主要噪声来源。
⑤,当源电阻很小且反馈网络电阻也很小时,电压噪声通常是主要噪声来源。
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