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【图文分享】运放噪声如何计算?-KIA MOS管

信息来源:本站 日期:2023-04-23 

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【图文分享】运放噪声如何计算?-KIA MOS管


噪声有效值计算

噪声分两类:闪烁噪声(1/f噪声)和带宽噪声(恒定值)

下面一步一步计算:


1、计算带宽噪声

运放 噪声 计算

上图是运放的噪声频谱密度,图中的2.6nV/sqrt(Hz),2.7pA/sqrt(Hz)是电源、电流带宽噪声。


电压带宽噪声en_BB=2.6nV*sqrt(31.4MHz)=14.57uV;

电流带宽噪声in_BB=2.7pA*sqrt(31.4MHz)=15.13uA;

(上式中的31.4MHz是噪声的带宽)


2、计算闪烁噪声(1/f噪声)

首先需要知道1Hz的噪声,以及起始频率和截止频率,一般起始频率0.1Hz,截止频率是BWn。


电压闪烁噪声公式:en_f=e_fnorm*sqrt[Ln(fH/fL)],fnorm是1Hz时的噪声密度。


如果读不出1Hz电压噪声密度,比如读到100Hz电压噪声密度是20nV/sqrt(Hz),则计算1Hz电压噪声密度为20nV*sqrt(100)=200nV。


以上举例:en_f=200nV*sqrt[Ln(31.4MHz/0.1Hz)]=0.88uV;

电流闪烁噪声忽略不计。


所以,

总电压噪声en_v=sqrt(14.57^2+0.88^2)=14.59uV;

总电流噪声en_i=in_BB=15.13nA。


电阻热噪声

计算公式:en=sqrt(4*k*T*R*det f)

K——玻尔兹曼常数,1.38*10^-23

T——绝对温度,273

R——电阻值

det f——带宽


举例:设Rs=50Ω,R1=100Ω,R2=900Ω,温度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。


总噪声计算

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


所以运放后面要是接ADC时,注意LBS>=169uV才是OK的,否则没有意义了。



联系方式:邹先生

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