采用面向低噪聲的運放進行設計

市場經(jīng)理BrianBlack

高級應用工程師GlenBrisebois

物理過程的現(xiàn)實使我們無法獲得具有完美精度、零噪聲、無窮大開環(huán)增益、轉換速率和增益帶寬乘積的理想運放。但是，我們期待一代又一代連續(xù)面市的放大器可比前一代的放大器更好。那么，低頻噪聲運放的下一步會怎么樣呢?

圖1 LT1028和LT6018積分電壓噪聲

嘈雜的噪聲令人苦惱

但是，與針對某個給定頻段選擇具有最低電壓噪聲密度(en)的放大器相比，設計低噪聲電路要復雜得多。如圖2所示，其它噪聲源開始起作用，不相干噪聲源以平方根之和組合起來。

圖2 運放電路噪聲源

另外，運放還具有由流入和流出每個輸入的電流引起的輸入電流噪聲(in-和 in+)。這些與它們流入的電阻(就in-來說為R1與R2的并聯(lián)電阻，而就 in+而言則為R1與RS的并聯(lián)電阻)相乘，憑借歐姆定律的“魔力”產(chǎn)生了電壓噪聲。往放大器里面看(如圖3)，該電流噪聲是由多個噪聲源組成的。

圖3 一個運放差分對中的相干和不相干噪聲源

就寬帶噪聲而論，兩個輸入晶體管均具有與其基極相關聯(lián)的點噪聲(ini-和 ini+)，這些點噪聲是不相干的。來自位于輸入對尾部之電流源的噪聲(int)還產(chǎn)生了在兩個輸入之間劃分的相干噪聲(在每個輸入中為int/2β)。如果兩個輸入上承載的電阻相等，則每個輸入上的相干電壓噪聲也是相等的，并且抵消(根據(jù)放大器的共模抑制能力)，因而留下的主要是不相干噪聲。這在產(chǎn)品手冊中被列為平衡電流噪聲。如果兩個輸入上的電阻極大地失配，則相干和不相干噪聲分量保留，而且電壓噪聲以平方根之和相加。……