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  • 運放噪聲怎么計算
    • 發布時間:2023-06-06 21:25:07
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    運放噪聲怎么計算
    噪聲有效值計算
    噪聲分兩類:閃爍噪聲(1/f噪聲)和帶寬噪聲(恒定值)
    下面一步一步計算:
    1、計算帶寬噪聲
    運放 噪聲 計算
    上圖是運放的噪聲頻譜密度,圖中的2.6nV/sqrt(Hz),2.7pA/sqrt(Hz)是電源、電流帶寬噪聲。
    電壓帶寬噪聲en_BB=2.6nV*sqrt(31.4MHz)=14.57uV;
    電流帶寬噪聲in_BB=2.7pA*sqrt(31.4MHz)=15.13uA;
    (上式中的31.4MHz是噪聲的帶寬)
    2、計算閃爍噪聲(1/f噪聲)
    首先需要知道1Hz的噪聲,以及起始頻率和截止頻率,一般起始頻率0.1Hz,截止頻率是BWn。
    電壓閃爍噪聲公式:en_f=e_fnorm*sqrt[Ln(fH/fL)],fnorm是1Hz時的噪聲密度。
    如果讀不出1Hz電壓噪聲密度,比如讀到100Hz電壓噪聲密度是20nV/sqrt(Hz),則計算1Hz電壓噪聲密度為20nV*sqrt(100)=200nV。
    以上舉例:en_f=200nV*sqrt[Ln(31.4MHz/0.1Hz)]=0.88uV;
    電流閃爍噪聲忽略不計。
    所以,
    總電壓噪聲en_v=sqrt(14.57^2+0.88^2)=14.59uV;
    總電流噪聲en_i=in_BB=15.13nA。
    電阻熱噪聲
    計算公式:en=sqrt(4*k*T*R*det f)
    K——玻爾茲曼常數,1.38*10^-23
    T——絕對溫度,273
    R——電阻值
    det f——帶寬
    舉例:設Rs=50Ω,R1=100Ω,R2=900Ω,溫度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。
    總噪聲計算
    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
    所以運放后面要是接ADC時,注意LBS>=169uV才是OK的,否則沒有意義了。
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