【圖文分享】運放噪聲如何計算？-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-04-23
噪聲有效值計算
噪聲分兩類：閃爍噪聲（1/f噪聲）和帶寬噪聲（恒定值）
下面一步一步計算：
1、計算帶寬噪聲
上圖是運放的噪聲頻譜密度，圖中的2.6nV/sqrt（Hz），2.7pA/sqrt（Hz）是電源、電流帶寬噪聲。
電壓帶寬噪聲en_BB=2.6nV*sqrt（31.4MHz）=14.57uV；
電流帶寬噪聲in_BB=2.7pA*sqrt（31.4MHz）=15.13uA；
（上式中的31.4MHz是噪聲的帶寬）
2、計算閃爍噪聲（1/f噪聲）
首先需要知道1Hz的噪聲，以及起始頻率和截止頻率，一般起始頻率0.1Hz，截止頻率是BWn。
電壓閃爍噪聲公式：en_f=e_fnorm*sqrt[Ln（fH/fL）]，fnorm是1Hz時的噪聲密度。
如果讀不出1Hz電壓噪聲密度，比如讀到100Hz電壓噪聲密度是20nV/sqrt（Hz），則計算1Hz電壓噪聲密度為20nV*sqrt（100）=200nV。
以上舉例：en_f=200nV*sqrt[Ln（31.4MHz/0.1Hz）]=0.88uV；
電流閃爍噪聲忽略不計。
所以，
總電壓噪聲en_v=sqrt（14.57^2+0.88^2）=14.59uV；
總電流噪聲en_i=in_BB=15.13nA。
電阻熱噪聲
計算公式：en=sqrt（4*k*T*R*det f）
K——玻爾茲曼常數，1.38*10^-23
T——絕對溫度，273
R——電阻值
det f——帶寬
舉例：設Rs=50Ω，R1=100Ω，R2=900Ω，溫度25℃。
en_rs=sqrt（4*K*T*det f）=sqrt（4*1.38*10^-23*50*31.4*10^6）=5.099uV，同理en_r1=7.18uV，en_r2=21.5uV。
總噪聲計算
en_out=sqrt[（en_v*G）^2+（en_i*G）^2+[en_r1*（G-1）]^2+（en_r2）^2+（en_rs*G）^2 ]
=sqrt[（14.59*10）^2+(15.13/1000*50*10）^2+（15.13/1000*（100//900）*10）^2+（7.18*9）^2+21.5^2+（5.099*10）^2]
=sqrt[21286.81+57.23+185.4+4175.7+462.25+2599.98]
=sqrt（28767）
=169.6uV
所以運放后面要是接ADC時，注意LBS>=169uV才是OK的，否則沒有意義了。
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