关于运算放大器电路噪声特性的简析

徐峰 刘超

【摘要】噪声是广播电视设备中的重要技术指标，“如何运用好噪声”对广播电视技术有着重要的意义。本文简要介绍了运算放大器电路包含的噪声类型。运用标准的电路理论和噪声模型，计算运算放大器电路的噪声。最后，给设计人员提供了有关噪声设计的建议和方法。

【关键词】运算放大器;噪声;功率谱密度;噪声源

1.引言

早期的噪声研究，把具体电路中这种电流和电压的自然波动比作布朗运动。1928年，J.B.John-son的研究证明，噪声对电子工程师设计精密放大器具有很大影响，一个电子线路灵敏度的极限，必须设置在信噪比刚好要下降到可接受限度的临界点上。

和是噪声谱密度，通常用来表征噪声参数。它的出现简单地说是噪声功率会随着带宽的增加（每）而增加，因此，噪声电压或噪声电流会随着带宽平方根的增加（每Hz）而增加。这种确定噪声源的参数等效总是与频率相结合的，表明谱密度是表征噪声源的天然形式。

2.运算放大器电路的噪声类型

运算放大器电路中存在5种噪声源：

散粒噪声（Shot Noise）

热噪声（Thermal Noise）

闪烁噪声（Flicker Noise）

爆裂噪声（Burst Noise）

雪崩噪声（Avalanche Noise）

爆裂噪声和雪崩噪声在运算放大器电路中通常没有太大影响，即使有，也能够消除，在噪声分析中可以不予考虑。下面逐一介绍各种噪声源。

2.1 散粒噪声

散粒噪声总是与电流流动相联系的。无论何时电荷流过势垒（如pn结），导体不再处于热平衡状态，都会导致散粒噪声产生。流过势垒纯粹是随机事件，因此，大量随机、独立的电流脉冲的平均值iD就形成了瞬时电流i。……