Part 01

前言

打開運放規格書，你會發現運放規格書中都會定義一個參數：輸入電壓噪聲密度，英文名稱是Input Voltage NoiseDensity，這個參數有什么用呢？我們一般會考慮輸入失調電流，電源電壓，共模電壓會在運放輸出端產生對應的輸出失調電壓，如果問你噪聲會影響運放的輸出失調電壓嗎？你的答案肯定是會，但是如何量化計算噪聲的影響呢？那么你可能就未必知道了，今天我們就介紹一下具體的計算方法。

Part 02

1/f噪聲與寬帶噪聲

對運放影響比較大的噪聲主要是低頻1/f噪聲（它又叫閃爍噪聲），和寬帶噪聲（又叫熱噪聲或白噪聲）。

1. 1/f噪聲

1/f噪聲主要存在于低頻區域，噪聲功率譜密度與頻率成反比，即1/f。在運放噪聲頻譜中，1/f噪聲通常占據從直流到某一拐點頻率（如幾十Hz或幾百Hz）的部分。在低頻信號處理電路中，1/f噪聲是主要的噪聲干擾因素。

2. 寬帶噪聲

寬帶噪聲屬于白噪聲，其功率譜密度在較寬頻率范圍內是平坦的。在運放噪聲頻譜中，寬帶噪聲是高于1/f噪聲拐點頻率的部分。

下圖是運放的噪聲&頻率特性曲線，1/f corner是轉角頻率（fnc），它是1/f噪聲與寬帶噪聲的交點頻率。在這個頻率點，1/f噪聲與寬帶噪聲的幅度相等，總噪聲密度在fnc頻率點達到寬帶噪聲密度的√2倍。

Part 03

運放輸入電壓噪聲RMS電壓計算

1.首先計算轉角頻率fce:

2.根據轉角頻率fce計算運放輸入電壓噪聲在輸入端產生的電壓噪聲RMS值：

Part 04

實例分析

比如下圖未某運放規格書中給出的輸入電壓噪聲密度的截圖，如何根據這個截圖通過上面的介紹的公式計算輸入噪聲電壓RMS值呢？

1.計算轉角頻率：

其中fx=1kHz，enf（fx）=5.5nV√Hz，enw=4.2nV√Hz，帶入上面的公式可以計算得到轉角頻率：715Hz

2.計算運放輸入端產生的電壓噪聲RMS值： 其中enw=4.2nV√Hz，fce=715Hz，fH=30KHz，fL=10Hz，n≈1，帶入即可計算得到運放輸入端產生的電壓噪聲RMS值，然后我們基于電路的放大倍數乘以輸入端產生的電壓噪聲RMS值即可得到輸出端的電壓噪聲RMS值，進而評估運放輸入端產生的電壓噪聲RMS值對運放輸出的影響。

你學會了嗎？

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