电路噪声分析
电路噪声分析与抑制如何降低电路中的噪声干扰

电路噪声分析与抑制如何降低电路中的噪声干扰电路噪声是指由电子元件、电磁辐射和信号传输引起的非期望的电信号。
在电路设计和应用中,噪声干扰可能会严重影响电路的性能和稳定性。
因此,进行电路噪声分析并采取相应的抑制措施是非常重要的。
一、电路噪声分析1.1 噪声源的分类在电路中,常见的噪声源主要有热噪声、亚噪声和间歇性噪声。
热噪声是由于器件内部的热能激发电子产生的,它具有平稳的功率谱密度特性;亚噪声是由于元件本身的特性和参数引起的,具有有限的频带特性;间歇性噪声则是由于某些不稳定因素引起的非周期性突发噪声。
1.2 噪声的传递和放大噪声在电路中的传递和放大过程中会经历多个元件,例如电阻、电容和电感等。
这些元件都存在着与频率相关的阻抗,从而对不同频率的噪声具有不同的放大特性。
因此,在电路设计中,需要仔细考虑元件的频率响应和阻抗匹配,以降低噪声的传递和放大程度。
二、电路噪声抑制方法2.1 降低热噪声为了降低电路中的热噪声,可以采取以下方法:(1)降低电阻温度:选择低温系数的电阻材料,并采取散热措施,降低电阻温度。
(2)降低放大器增益:在放大器设计中,合理控制放大器的增益,从而减小热噪声的放大程度。
2.2 减小亚噪声为了减小电路中的亚噪声,可以采取以下方法:(1)优化元件选择:选择具有低噪声特性的元件,如低噪声放大器、低噪声电源等。
(2)降低元件温度:通过散热或制冷措施降低元件的温度,从而降低亚噪声的产生。
2.3 抑制间歇性噪声为了抑制电路中的间歇性噪声,可以采取以下方法:(1)屏蔽和隔离:使用屏蔽罩、隔离层等材料,将噪声源与敏感器件分离,减少噪声的传递。
(2)滤波和去噪:通过滤波器、去耦电容等器件,将噪声滤除或降低至可接受范围。
三、电路噪声分析与抑制的实践应用为了进一步说明电路噪声分析与抑制的实践应用,本节将以手机音频电路为例进行讨论。
3.1 噪声分析手机音频电路中常常存在各种噪声源,如电源噪声、射频干扰和数字信号串扰等。
电路噪声与干扰的分析与抑制

电路噪声与干扰的分析与抑制电路噪声和干扰是在电子设备和电路中经常遇到的问题。
它们可能导致信号失真、降低系统性能,甚至引发设备故障。
因此,对电路噪声和干扰进行准确分析并采取适当的抑制措施是至关重要的。
本文将对电路噪声和干扰的相关知识进行分析,并介绍一些常用的抑制方法。
一、电路噪声的分析1. 噪声来源:电路噪声可以来自多个方面,包括电源噪声、热噪声、器件噪声、互调干扰噪声等。
了解噪声来源可以有助于准确分析和解决问题。
2. 噪声参数:通常用噪声指标来描述电路噪声的强度,如噪声系数、噪声温度等。
准确测量和评估噪声参数可以帮助我们判断噪声对电路性能的影响程度。
二、电路干扰的分析1. 干扰源:电路干扰主要来自外部和内部两个方面。
外部干扰源包括电源线上的串扰、电磁辐射等;内部干扰源包括信号耦合、互调干扰等。
了解干扰源有助于准确分析和抑制干扰产生的原因。
2. 干扰传导途径:电路干扰可通过电磁耦合、电容耦合、感应耦合等多种途径传导。
了解干扰传导途径可以指导我们选择合适的抑制方法。
三、电路噪声与干扰的抑制方法1. 电路设计优化:合理的电路布局、信号和电源线的分离、使用低噪声器件等都是抑制噪声和干扰的重要手段。
2. 滤波器设计:使用合适的滤波器可以有效地抑制特定频率范围的噪声和干扰。
3. 屏蔽和隔离:采用屏蔽罩、屏蔽线、隔离放大器等方法可以有效隔离外部干扰源。
4. 接地和功耗管理:良好的接地设计和有效的功耗管理可以减少地线干扰和电源线噪声。
5. 抑制互调干扰:采取适当的频率规划、增加合适的互调抑制电路等方法可以有效减小互调干扰。
通过以上方法的综合应用,可以更好地分析和抑制电路噪声与干扰,从而提高电子设备和电路的性能稳定性和可靠性。
但需要注意的是,不同的电路和应用场景可能需要采用不同的抑制方法,需要根据具体情况进行合理选择和优化设计。
结语电路噪声和干扰对电子设备和电路的正常运行产生了重要影响,因此必须进行准确的分析和抑制。
电阻电路中的电阻与电压的噪声分析

电阻电路中的电阻与电压的噪声分析电阻是电路中常见的元件之一,它对电流的流动起着阻碍作用。
然而,在实际的电路中,电阻会产生一种称为噪声的随机信号。
本文将对电阻电路中的电阻与电压的噪声进行分析,并探讨其对电路性能的影响。
一、噪声的概念与分类噪声是指电路中不可避免的随机信号,它们来源于多种因素,如热噪声、量子噪声等。
根据其统计特性,噪声可分为白噪声、色噪声、非平稳噪声等。
其中,白噪声的功率谱密度在所有频率上都是常数,而色噪声的功率谱密度随频率而变化。
二、电阻噪声的来源电阻噪声主要源于电阻器内部的随机热运动。
根据热噪声理论,它与电阻的温度、阻值以及频率有关。
热噪声的源头是电子的热运动,随机电荷运动引起的电子流也会产生噪声。
三、热噪声的分析方法热噪声可以用热噪声电压或热噪声功率两种方式来进行分析。
热噪声电压的功率谱密度与电阻的阻值成正比,与温度和频率无关。
而热噪声功率则与频率成正比,并与温度无关。
四、电压噪声的传递电阻的噪声会通过电压传递到电路的其他部分。
根据电压分配原理,信号源和电阻的阻值比例决定了信号源电压和电阻电压之间的比例关系。
因此,电阻的噪声会通过电压传递到电路的输出端。
五、降低电阻噪声的方法为了降低电阻噪声对电路性能的影响,可以采取以下方法:1. 选择低噪声电阻器:一些专门设计用于低噪声应用的电阻器能够减小热噪声的产生。
2. 降低电阻器的温度:通过冷却等方法降低电阻器的温度,可以减小热噪声的功率谱密度。
3. 使用差分放大电路:通过差分放大电路可以降低电阻噪声在电路中的传递。
六、结论电阻电路中的电阻噪声是不可避免的,它对电路性能有一定的影响。
了解电阻噪声的来源和特性,采取合适的措施降低噪声水平,有助于提高电路的性能和可靠性。
在实际应用中,需要根据具体情况进行噪声分析,并选择适当的措施来减小噪声的影响。
总之,电阻电路中的电阻与电压的噪声分析对于电路设计和性能优化具有重要意义。
通过对噪声的认识和分析,可以提高电路的可靠性和性能,并满足实际应用的需求。
电路基础原理电路的噪声分析与抑制方法

电路基础原理电路的噪声分析与抑制方法电路的噪声分析与抑制方法电路是现代科技中不可或缺的一部分,但是电路中的噪声问题却经常困扰着电子工程师和科研人员。
在电路中,噪声是一种随机的干扰信号,它会对信号的传输和处理产生不利影响。
因此,准确分析电路中的噪声并采取适当的抑制方法对于提高电路性能至关重要。
噪声的来源主要包括内部噪声和外部噪声。
内部噪声是由电路器件自身引起的,例如晶体管、电阻、电容等。
外部噪声则是来自于电路周围环境的干扰,例如电力线干扰、射频辐射等。
为了有效分析电路噪声,我们首先需要了解噪声的统计特性。
噪声的统计特性通常用功率谱密度来描述。
功率谱密度表示噪声在不同频率上的功率分布情况。
在噪声分析中,常用的统计参数有均值、方差和相关函数等。
对于稳态噪声,其均值为零,且满足高斯分布假设。
通过对噪声的统计特性进行分析,可以帮助我们更好地理解和抑制电路中的噪声。
在电路设计中,可以采取一系列的抑制方法来减小噪声的影响。
首先,优化电路的布局是一种有效的手段。
合理布局电路可以降低信号和噪声之间的交叉干扰,减少噪声的传播路径。
其次,选择低噪声指标的器件也是一种常用的抑制方法。
例如,在放大电路中,选用低噪声系数的晶体管可以有效降低噪声功率。
除了优化布局和器件选择外,还可以采用一些电路设计技术来抑制噪声。
常见的电路抑制方法包括滤波、反馈和共模抑制等。
滤波电路可以使特定频率范围的噪声被滤除,从而提高信号的纯净度。
反馈电路则可以根据输出信号来适时调节输入信号,减小噪声的影响。
共模抑制技术主要用于低频噪声的抑制,通过差分放大电路和抑制共模干扰的方法,提高电路的信噪比。
此外,还可以采用信号处理算法来抑制噪声。
例如,数字滤波算法可以通过对采样信号进行处理,减小噪声的影响。
在音频处理中,常用的降噪算法可以有效提高录音质量。
对于特定应用场景,根据噪声的统计特性,我们可以设计出适应性滤波算法,提高噪声抑制效果。
综上所述,电路中的噪声分析和抑制是电子工程中一项重要的任务。
电子电路中常见的电路噪声问题解析

电子电路中常见的电路噪声问题解析电子设备中的电路噪声问题一直以来都是工程师们在设计和优化电子电路时必须面对的挑战。
电路噪声是指在电子设备中产生的无意识的、随机的、或者非期望的信号,它会影响电路的性能和稳定性。
本文将对电子电路中常见的电路噪声问题进行解析,帮助读者更好地了解和应对这些问题。
一、噪声来源在电子电路中,噪声可以来自多个方面。
以下是一些常见的噪声来源:1. 热噪声:也称为约瑟夫森噪声,是由于电子元件(如电阻)受到温度变化的影响产生的噪声。
2. 互感噪声:由于电子元件之间的互感效应引起的噪声。
3. 混频噪声:当多个频率信号在电路中混合时,会产生混频噪声。
4. 开关噪声:由于电子开关的不完美导致的噪声。
5. 自激噪声:在电路中形成自激振荡时产生的噪声。
二、常见的电路噪声问题1. 热噪声:热噪声是电子设备中常见的一种噪声问题。
在放大器电路中,热噪声会对信号的增益和精度产生负面影响。
为了降低热噪声,可以采用降低电阻温度、增加电阻阻值等措施。
2. 交叉耦合噪声:交叉耦合噪声是电子电路中常见的问题,尤其是在高频电路中更加明显。
交叉耦合噪声是由于不同电路之间互相干扰引起的,例如一个信号线上的噪声会通过电磁感应传递到其他信号线上。
3. 开关噪声:开关噪声是数字电路中常见的问题,特别是CMOS电路。
由于开关器件的非线性特性,会产生开关噪声。
为了降低开关噪声,可以采用滤波器、电源中的抗噪声电容等方法。
4. 振荡噪声:当电子电路中出现自激振荡时,会产生振荡噪声。
振荡噪声会使电路不稳定,影响电路的正常工作。
为了解决这个问题,可以采用增加阻尼、提高负反馈等方法。
三、噪声分析与处理方法在电子电路中,对于不同的噪声问题,我们可以采取不同的分析和处理方法。
以下是一些常见的方法:1. 噪声频谱分析:通过对电子电路中的噪声进行频谱分析,可以确定噪声的频率成分和幅值。
这有助于工程师们找出噪声的来源,进而采取相应的措施降低噪声。
读出电路噪声分析

读出电路噪声分析前言噪声是制约红外读出电路性能的主要因素之一, 它限制了探测器对微小电流的识别能力。
读出电路主要是由MOS 管和与MOS 工艺兼容的电容组成的, 电容和MOS 管都会产生噪声, 其中电容的噪声是因为制造不均匀所产生空间阵列噪声, 而MOS 管的噪声是由于其固有特性引起的, 并且是读出电路中主要的噪声源。
读出电路的噪声按产生机制来说主要分为三大类: 一是器件固有的噪声如热噪声和1/f噪声以及散粒噪声;二是由电路结构和工作方式引起的噪声, 如KTC 噪声和衬底噪声;三是制造误差引起的空间噪声, 如固定图形噪声。
为了了解噪声的特性, 需要对各种噪声的产生原因进行分析。
1/f 噪声1/f 噪声又叫闪烁噪声, 是MOS 管的一种固有噪声。
噪声的产生原因是MOS 管是表面型器件, 衬底和二氧化硅的接触面存在界面态和缺陷, 由于这些界面态和缺陷能俘获载流子, 使得表面电荷产生起伏, 从而在栅极产生噪声电压。
1/f 噪声可以用串联在栅极的电压源来模拟, 近似的噪声电压可以表示为:f WL C K ox 1V 2n •=其中K是与工艺有关的参数, Cox是单位面积氧化层电容, W和L是MOS管宽度和有效长度, f是频率。
由上式可以知道1/f噪声与f成反比, 故这种噪声在低频时比较突出, 主要表现在20kHZ以下, 所以1/f噪声也称为低频噪声。
从噪声电压与WL的反比关系可以看出, 要减少 1 f噪声的方法就是必须增加器件面积。
PMOS 晶体管输送空穴是在“埋沟”中, 也就是在距氧化物和硅界面有一定距离的地方, 另一方面在CMOS电路中PMOS管的宽长比一般比NMOS 大, 在采用工艺最短沟道长度时, 面积比NMOS管大, 故PMOS 晶体管的1/f噪声比NMOS 晶体管的低, 所以, 用PMOS 晶体管来代替NMOS 晶体管能降低电路的1/ f噪声。
固定图形噪声(FPN)由于半导体材料和制造工艺等原因, 读出电路每个像素单元不可能完全一样而会出现偏差, 所以当输入相同的探测信号时, 读出的结果也会不一致, 称这种阵列电路所特有的空间噪声为固定图形噪声(Fixed Pattern Noise)。
电阻电路的噪声分析与抑制方法
电阻电路的噪声分析与抑制方法电路中的噪声是指电子元件或电路本身产生的非期望信号,它会对电路的性能和可靠性产生负面影响。
在电阻电路中,噪声是一种常见的问题,因此进行噪声分析和抑制是电路设计与优化的重要方面。
本文将对电阻电路的噪声分析方法和抑制技术进行探讨。
一、噪声分析方法1. 等效噪声电阻等效噪声电阻是指在恒温条件下,使得电阻器产生的噪声功率与被测电路产生的噪声功率相等的电阻值。
一般情况下,采用等效噪声电阻来描述电阻的噪声特性是比较方便和实用的方法。
2. 噪声功率谱密度噪声功率谱密度描述了噪声信号在频率上的分布情况。
对于电阻器,其噪声功率谱密度可以表示为:S_N = 4kTR其中,S_N为噪声功率谱密度,k为玻尔兹曼常数,T为绝对温度,R为电阻值。
可见,噪声功率谱密度与电阻值成正比,与温度成正比。
二、噪声抑制方法1. 提高电阻的阻值根据噪声功率谱密度的公式可以得知,提高电阻的阻值可以有效地降低电阻电路的噪声功率谱密度。
因此,在设计电路时,可以优先选择具有高阻值的电阻器。
2. 降低电路温度噪声功率谱密度与温度成正比,因此降低电路的温度可以有效地减小电阻电路的噪声。
在实际应用中,可以通过使用低温器件、降低环境温度或进行冷却等方法来降低电路温度。
3. 降噪滤波器降噪滤波器可以通过滤波的方式将噪声信号从电路中滤除或减小。
在电阻电路中,可以通过使用低通滤波器将高频噪声滤除。
4. 使用降噪电路降噪电路是一种专门设计用于抑制噪声的电路。
常见的降噪电路包括差分放大器、反馈电路等,它们可以通过差分方式或反馈原理降低噪声。
5. 增加供电电压供电电压的增加可以有效地提高电路的信噪比,从而降低噪声对电路性能的影响。
在设计时,可以适当提高电路的供电电压,但要注意避免超过元件的额定电压。
三、总结电阻电路的噪声分析与抑制是电路设计与优化的重要环节。
通过等效噪声电阻和噪声功率谱密度的分析,可以了解电路的噪声特性。
在实际设计中,可以采用提高电阻的阻值、降低电路温度、使用降噪滤波器、使用降噪电路以及增加供电电压等方法来抑制电阻电路的噪声。
电路电源噪声分析与抑制如何降低电源噪声干扰
电路电源噪声分析与抑制如何降低电源噪声干扰随着电子设备的发展和普及,电源噪声干扰成为了影响信号质量和系统性能的重要问题。
本文将探讨电路电源噪声的分析方法以及如何通过抑制措施来降低电源噪声对系统的干扰。
一、噪声源分析在进行电源噪声分析之前,我们需要了解噪声源的种类。
常见的电路电源噪声源主要包括开关器件、线性器件、电源线和地线等。
1. 开关器件:开关器件在切换过程中会产生开关噪声,这是由于开关瞬态响应引起的。
开关噪声的频谱主要集中在高频段。
2. 线性器件:线性器件在工作时会存在电流泄漏、电流变化等导致的噪声。
线性器件的噪声主要分布在低频段。
3. 电源线和地线:电源线和地线也可能成为噪声源。
当电流通过电源线或地线时,由于布线不良等因素会引入噪声。
二、电源噪声分析方法电源噪声主要以功率谱密度的形式进行分析。
功率谱密度是噪声信号在各个频段功率的分布情况。
通过电源噪声分析,可以确定噪声的频谱特性,从而制定相应的抑制措施。
下面是一种常见的电源噪声分析方法,即频谱分析法。
1. 连接好待测电源和频谱分析仪,确保仪器和电源之间的连接是可靠的。
2. 设置频谱分析仪的测试参数,如设置频率范围、频率分辨率、参考电平等。
3. 开始进行测试,记录频谱分析仪上的结果。
通过频谱分析法,我们可以直观地了解整个频率范围内的电源噪声情况,有针对性地设计电源噪声抑制方案。
三、降低电源噪声干扰的方法在分析了电源噪声之后,我们可以根据噪声源的不同采取相应的抑制方法。
下面是一些常见的降低电源噪声干扰的方法。
1. 滤波器的应用:通过设计合理的滤波器,可以在电路中滤除不必要的高频噪声。
常用的滤波器包括LC滤波器、Pi滤波器等。
2. 接地与绝缘:良好的接地与绝缘是降低电源噪声干扰的重要手段。
合理的接地设计可以减少接地回路上的电流环路,并增加电源线与地线之间的绝缘。
3. 地线的布线:合理的地线布线可以减少电源回线上的电荷和电流,降低地线上的噪声。
4. 分离与隔离:对于对电源噪声非常敏感的电路,可以采用分离与隔离的方法,将其与其他电路隔离开来,减少干扰。
如何进行电路的噪声分析
如何进行电路的噪声分析电路噪声分析是电子工程中非常重要的一项工作,它可以帮助我们了解电路中噪声的来源和传播方式,并提供有效的噪声抑制措施。
在本文中,将介绍如何进行电路的噪声分析。
一、引言电路噪声是电子设备中不可避免的问题,它会对电路的性能和稳定性产生影响。
因此,进行噪声分析是电子工程师必备的技能之一。
噪声分析可以帮助我们定位电路中的噪声源,了解噪声的统计特性,并提供相应的抑制方法。
二、噪声源的分类电路中常见的噪声源可以分为两类:外部噪声和内部噪声。
外部噪声源包括天线噪声、磁场噪声等,而内部噪声源则包括热噪声、量子噪声等。
三、噪声分析方法进行电路噪声分析时,常用的方法包括功率谱密度法和频域分析法。
功率谱密度法可以帮助我们计算噪声的能量分布,而频域分析法则可以分析噪声的频率成分和幅度。
四、噪声与信噪比在噪声分析中,信噪比是一个重要的概念。
信噪比定义为有用信号的功率与噪声功率之比。
通过对信噪比的分析,我们可以评估电路的可靠性和性能。
五、噪声抑制方法针对不同的噪声源,有不同的抑制方法。
例如,对于热噪声,可以通过降低温度或增加信号功率来减少噪声功率;对于量子噪声,则可以通过选择合适的元器件来降低噪声水平。
六、实际案例分析为了更好地理解噪声分析的应用,我们以一个实际案例进行分析。
假设我们要设计一个高增益放大器,我们需要分析放大器的噪声特性以及可能的抑制措施。
首先,我们可以使用功率谱密度法对放大器的噪声进行分析,得到各个频段上噪声的能量分布情况。
然后,根据噪声分析结果,我们可以选择合适的元器件,并进行电路的优化设计,以减少噪声功率。
七、结论电路噪声分析是电子工程中重要的一环,它可以帮助我们了解电路中噪声的来源和特性,并提供相应的抑制方法。
通过合理的噪声分析和抑制措施,我们可以提高电路的可靠性和性能。
总之,电路噪声分析是电子工程中不可忽视的一项技术,掌握噪声分析的方法和技巧对于工程师来说是非常重要的。
通过深入理解电路噪声的特性和抑制方法,我们可以为电子设备的设计和开发提供更加优质的解决方案。
电路中的噪声与信噪比分析
电路中的噪声与信噪比分析在电子设备的设计和制造领域,噪声是一个常见而且重要的问题。
噪声可以影响电路的性能和信号的传输质量,因此对噪声的分析和处理是非常关键的。
本文将探讨电路中的噪声来源以及信噪比的概念和应用。
1. 噪声的来源电路中的噪声可以来源于多个因素,如热噪声、量化噪声、失真噪声等。
其中热噪声是最常见的一种噪声,它由电阻器和半导体材料中的随机热运动引起。
根据热噪声的性质,我们可以通过降低电路的温度来减小噪声的幅度。
量化噪声是在数字信号处理中经常遇到的一种噪声。
在模拟信号经过A/D转换器转换成数字信号的过程中,由于量化误差的存在,会引入一定程度的噪声。
为了减小量化噪声,我们可以采用更高的转换精度或者增加信号的采样率。
失真噪声是由于电路器件的非线性特性引起的。
当信号在电路中经过放大或者滤波等处理时,电路器件可能会引入一些非线性失真,从而产生失真噪声。
为了降低失真噪声,我们可以采用更好的放大器和滤波器,并且优化电路的设计参数。
2. 信噪比的概念和应用信噪比是用来衡量信号与噪声之间相对强度的一个参数。
在实际应用中,我们通常使用信噪比来评估信号的质量。
信噪比越高,表示信号相对于噪声的强度越大,信号的质量也就越好。
在通信系统中,信噪比是一个非常重要的性能参数。
它可以用来评估接收信号的质量和系统的灵敏度。
在接收端,我们通常会对接收信号进行放大和滤波等处理,以阻止噪声的影响。
通过提高信噪比,我们可以提高系统的抗干扰能力和传输质量。
在音频系统中,信噪比也是一个重要的参考指标。
如果音频系统的信噪比过低,那么我们可能会听到明显的噪声和杂音。
因此,在音频设备的设计和制造中,提高信噪比是非常关键的。
在图像处理领域,信噪比也被广泛应用于图像质量评估和图像增强等方面。
通过提高信噪比,我们可以减小图像中的噪点和失真,提高图像的清晰度和细节呈现。
总结起来,电路中的噪声是一个需要重视和处理的问题。
噪声的来源多种多样,但我们可以通过合理的电路设计和优化来减小噪声的影响。
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电阻噪声
惠斯通电桥(压力、温度等)噪声分析如下图所示。 这里注意:在仅分析电阻噪声时,电阻可简化为上图最后一种模型,实际中一般 简化为上图的第三种模型,因为要考虑运放的电流噪声(噪声是求均方根和运算)。
运算放大器噪声
运算放大器噪声模型如下图所示。 放大器噪声分为两类:1 电压噪声;2 电流噪声。在运放内部由许多晶体管组 成,这些晶体管都有噪声,幸运的是所有的这些噪声都可以折合到运放的输入端( 一般是同相输入端),如下图的Vx。
低噪声设计都采用高品质薄膜电阻,因此可以忽略电流噪声,只关注于热噪 声。
电阻噪声
下图是理想电阻的热噪声计算公式,可以看出,它取决于温度、电阻、带宽和 玻尔兹曼常数。记住与电阻相关的参数很有用,但在实际设计中,并不要求大家记 住这个公式,因为我们有一个非常方便的速算法,请注意这里是均方根电压(所谓 的有效值电压)而不是峰峰值电压。 公式中含有一个常数项:玻尔兹曼常数K;第二项是温度,这里请注意,噪声 随温度升高而增大,此温度的单位为开尔文K,因此温度对噪声的影响不如你想象 的那样大,例如温度从25℃升高到85℃(标准工业温度范围的上限),只相当于K 式刻度上的20%多一点,再取平方根,其对噪声的影响只有约10%,多数工程师会忽 略温度对噪声的影响,但要记住我们看到的噪声规格都是在25℃的值;第三项是电 带宽,最后一项是阻值。
数据手册中一般都有二者关系,如下图所示。
注意此电路未 考虑电阻噪声
扰办法包括:输入端滤波、屏蔽、采用双绞线输入。
外部噪声
电源噪声
电子电路抑制电源线干扰的能力有限,尤其是频率较高时,因此必须先消除 电源线上的高频干扰,使其无法到达低噪声电路,可以对电源进行适当滤波,以 及IC本身采取良好的旁路措施。敏感模拟电路和逻辑数字电路应采用不同的电源
,或至少应深度滤波。
有些低噪声场合甚至需要采用基准源作为传感器的电源,前提是传感器的功 耗极低。
外部噪声
接地环路
原理图上到处都是接地符号,必须注意,在实际电路中,任何两点的电位都不可 能完全相等,电流会流经地线,从而产生电位差,必须考虑电流如何流动,并将高电 流路径与敏感电路路径隔离,例如使用星型接地配置、将数字地与模拟地单点连接。
注意:外来噪声源经常会覆盖电路本身的噪声。
内部噪声
内部噪声来源于信号链中的电路元件,IC元件的数据手册中相关的
内部热噪声
这种噪声与电阻内部构成原理无关,仅取决于总电阻、温度、带宽,它
与所施加的信号无关。
附加电流噪声 一般称为过量噪声,它取决于电阻的构造,与热噪声不同,电阻电流噪 声与所施加的电压有关。薄膜电阻和绕线电阻具有出色的电流噪声性能,其
主要是内部热噪声。碳膜电阻则不然,一般认为其噪声性能较差,后面讨论
若有外部噪声引起干扰,应优先解决外部噪声
内部噪声
来源于器件本身
外部噪声 有些工程师认为,这不应称为噪声,因为它不是 随机产生的,使用干扰一词也许更为恰当。 三种外部噪声来源:
1 RFI(射频干扰)耦合
2 电源噪声
3 接地环路
外部噪声
RFI(射频干扰)耦合
我们的周围充斥着各种电磁波,这种电磁波很容易耦合进电路中,虽然这些电磁 波通常在目标带宽以外,但器件非线性有时会调整这些信号,将其带入目标带宽区 域中,特别是连接传感器的引线较长时,一般会从输入引线进入电路。抑制射频干
运算放大器噪声
运放电压噪声规格在数据手册中通常以两种方式表示: nV/ ������������ uVpp或uVrms 下表为AD8226的技术规格书中关于电压和电流噪声的描
述。
运算放大器噪声
查看数据手册中的噪声特性时,一定要注意说明的是折合到输入端RTI (Referred to Input)还是折合到输出端RTO(Referred to Output),如果没 有特殊说明,一般都是按照折合到输入端来说的。但是对于其他类型的固定增益 放大器,例如差动放大器,噪声可能是折合到输出端。请注意这种噪声会被放大 器放大,例如增益为10的同相放大器,出现在输出端的噪声将是指标中给出的数 据的10倍,如下如所示。一些电路配置的噪声增益可能大于信号增益,例如反相 配置的放大器,例如信号增益为-1的反相放大器,其噪声增益实际为2。为了确 定实际噪声增益,需要将所有外部电压源短路,同时记住可以将电路的RTI噪声 看做是出现在放大器正输入端的噪声,如果以这一假设分析电路,应该能确定噪 声所接受的增益。
目 录
一、电路的内部噪声与外部噪声 二、电路中主要的内部噪声
三、噪声分析常用单位 四、噪声的计算 电路噪声分析 五、低噪声电路设计技巧
六、同相输入运放噪声计算 七、仪表放大器噪声计算
八、运放的输出噪声与ADC的输入噪声
因为专业 所以安全
一、电路的内部噪声和外部噪声
一般电路噪声分两种:
外部噪声
来源于IC外部
性能规格就是描述的这类噪声。 典型的内部噪声源包括:传感器、电阻、运算放大器、模数转换器
,这些噪声源是今天讨论的重点。
二、电路中主要的内部噪声
一般电路中主要有三种内部噪声:
电阻噪声 运算放大器及仪表放大器的噪声
电压噪声及电流噪声
模数应了解电阻噪声,电阻噪声分为两类:
电阻噪声
大家应当记住下面的公式,1KΩ电阻在室温下的热噪声是4nV/√������������无论从事何
种噪声相关工作,这个公式都将让大家永远受益。 这个公式很容易应用到其他电阻值的热噪声计算,只需要将被测电阻值开平方 再乘以4nV/√������������即可。
电阻噪声
讨论几个常用电阻电路的热噪声计算,下图为电阻分压器的电阻热噪声分 析模型。 记住在分析噪声时,应将电源等效为地,它与分析放大电路的交流通路一 样。
仪表放大器噪声
仪表放大器的噪声计算与运算放大器的噪声计算稍有不同,对于运算放大器, 所有内部晶体管噪声都可以折合到输入端,换言之,所有噪声源都会按增益比例缩 放,仪表放大器则不然,电路中的一些噪声会按照增益比例缩放,而其他噪声则与 增益无关,这里与增益相关的噪声量显示为ein,与增益无关的噪声量显示为eno,