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ZHCSSN7A December 2024 – September 2025 TLV2888 , TLV888

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7.1.1 基本噪聲計算

低噪聲電路設(shè)計需要仔細(xì)分析所有噪聲源。在許多情況下，外部噪聲源可能具有主導(dǎo)作用；應(yīng)考慮源阻抗對整體運(yùn)算放大器噪聲性能的影響。電路總計噪聲是所有噪聲分量的平方和根值。

源阻抗的電阻部分產(chǎn)生的熱噪聲與電阻的方根成正比。源阻抗一般為固定的值；因此，需通過選擇運(yùn)算放大器和反饋電阻來盡可能降低總噪聲的相應(yīng)分量。

圖 7-1 顯示采用增益配置的同相運(yùn)算放大器電路。圖 7-2 顯示采用增益配置的反相運(yùn)算放大器電路。在增益配置電路中，反饋網(wǎng)絡(luò)電阻也會產(chǎn)生噪聲。通常情況下，運(yùn)算放大器的電流噪聲根據(jù)反饋電阻不同，進(jìn)而產(chǎn)生額外的噪聲分量。但是，TLVx888 的低電流噪聲意味著我們可以忽略電流噪聲的作用。

一般可通過選擇合適的反饋電阻值使這些噪聲源降低至忽略不計。低阻抗反饋電阻可負(fù)載放大器的輸出。以下為兩種配置的總噪聲計算公式。

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圖 7-1 同相增益配置中的噪聲計算

方程式 1.

E_{o} = e_{o} \sqrt{{B W}_{N}} [V_{R M S}]

方程式 2.

e_{o} = (1 + \frac{R_{2}}{R_{1}}) \sqrt{{e_{S}}^{2} + {e_{N}}^{2} + {(e_{R_{1} | | R_{2}})}^{2} + {(i_{N} R_{S})}^{2} + {(i_{N} \frac{R_{1} R_{2}}{R_{1} + R_{2}})}^{2}} [\frac{V}{\sqrt{H z}}]

方程式 3.

e_{S} = \sqrt{4 k_{B} T (K) R_{S}} [\frac{V}{\sqrt{H z}}]

方程式 4.

e_{R_{1} | | R_{2}} = \sqrt{4 k_{B} T (K) (\frac{R_{1} R_{2}}{R_{1} + R_{2}})} [\frac{V}{\sqrt{H z}}]

方程式 5.

k_{B} = 1.38065 \times 10^{- 23} [\frac{J}{K}]

方程式 6.

T (K) = 2.37.15 + T (° C) [K]

其中

e_n 是放大器的電壓噪聲頻譜密度。對于 TLVx888，e_n = 7.5nV/√Hz（1kHz 時）
e_N 是總計噪聲密度
e_S 是 R_S 的熱噪聲
e_{R₁ || R₂} 是 R₁ || R₂ 的熱噪聲
k_B 是玻爾茲曼常數(shù)
T(K) 是以開爾文為單位的溫度

圖 7-2 反相增益配置中的噪聲計算

方程式 7.

E_{o} = e_{o} \sqrt{{B W}_{N}} [V_{R M S}]

方程式 8.

e_{o} = (1 + \frac{R_{2}}{R_{S} + R_{1}}) \sqrt{{e_{N}}^{2} + {(e_{R_{1} + R_{S} | | R_{2}})}^{2} + {(i_{N} \frac{(R_{S} + R_{1}) R_{2}}{R_{S} + R_{1} + R_{2}})}^{2}} [\frac{V}{\sqrt{H z}}]

方程式 9.

e_{R_{1} + R_{S} | | R_{2}} = \sqrt{4 k_{B} T (K) (\frac{(R_{S} + R_{1}) R_{2}}{R_{S} + R_{1} + R_{2}})} [\frac{V}{\sqrt{H z}}]

方程式 10.

k_{B} = 1.38065 \times 10^{- 23} [\frac{J}{K}]

方程式 11.

T (K) = 2.37.15 + T (° C) [K]

其中

請參閱

e_n 是放大器的電壓噪聲頻譜密度。對于 TLVx888，e_n = 7.5nV/√Hz（1kHz 時）
e_N 是總計噪聲密度
e_S 是 R_S 的熱噪聲
e_{(R₁ + R_S) || R₂} 是 (R₁ + R_S) || R₂ 的熱噪聲
k_B 是玻爾茲曼常數(shù)
T(K) 是以開爾文為單位的溫度