處理放大器一百問之四

噪聲是電子設計中必須處理等信號之一，我們都知道放大器的噪聲有兩種類型：一種是外部噪聲，來源于放大器外部；另一種是內部噪聲，來源于器件本身，處理放大器的噪聲對于提升電子產品的性能至關重要，這里我們以問答形式對放大器噪聲原理進行闡述，并闡述一些如何處理放大器噪聲等實用技巧。

Q4[問：] 可否詳細介紹下放大器等噪聲原理？謝謝！

[答：]圖1所示為放大器噪聲模型。放大器噪聲分為兩類：一種是電壓噪聲（VX），另一種是電流噪聲（IX）。在實際電路中，放大器由許多晶體管組成，所有這些晶體管都有噪聲。幸運的是，所有晶體管的噪聲都可以折合到放大器的輸入端。

電壓噪聲規格在數據手冊中，通常以兩種方式表示，分別是

查看數據手冊中的噪聲特性時，必須了解它是被折合到輸入端還是輸出端。大部分放大器的噪聲特性被折合到輸入端，對于運算放大器數據手冊，這幾乎是默認的習慣算法。但對于其他類型的固定增益放大器（如差動放大器），噪聲可能被折合到輸出端。請注意，這種輸入噪聲會被放大器放大。例如，對于同相增益為10的放大器，輸出端的噪聲將是指標中給出的噪聲的10倍。一些電路配置的噪聲增益可能大于信號增益，反相配置就是一個很好的例子。信號增益為-1的反相配置，其噪聲增益實際上為2。為了確定實際噪聲增益，請將所有外部電壓源短路，同時可以將噪聲放大器的RTI噪聲看做出現在放大器正輸入端的噪聲，如果以這一假設分析電路，應當能夠確定噪聲所接受的增益。

儀表放大器的噪聲特性與運算放大器稍有不同，對于運算放大器，所有內部晶體管噪聲都可以折合到輸入端，換言之，所有噪聲源都會按增益比例縮放。儀表放大器則不然，電路中的一些噪聲會按增益比例進行縮放，其他噪聲則與增益無關，這里與增益噪聲相關的噪聲量顯示為eNI，與增益無關的噪聲量顯示為eNO。數據手冊中有二者關系公式。

除電壓噪聲外，放大器還具有電流噪聲。如果輸入端有電阻，電流噪聲將與之相互作用，產生電壓噪聲。譬如，大多數源電壓具有一定的電阻。畢竟，將高阻抗信號源轉換為低阻抗信號源是使用運算放大器的原因之一。電流噪聲流經與放大器相連的電阻，產生電壓噪聲。一般來說，放大器的輸入偏置電流越高，則電流噪聲越高。

圖2顯示具有一定源電阻的電壓跟隨器配置，運算放大器的電流噪聲會與信號源電阻相互作用，在輸出端產生一定的額外噪聲。圖3顯示反饋路徑中的電阻如何與電流噪聲相互作用，電流噪聲流經反饋電阻的并聯組合，在輸入端產生一個額外噪聲源，然后此噪聲源經放大器放大到達輸出端。

北京柏艾斯科技是專業的電流電壓傳感器廠家，掌握霍爾磁通門等多種技術原理，為眾多國內外用戶提供OEM和ODM服務，更多產品應用請登錄公司網站了解更多，www.xm-yzy.com.