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電阻雜訊與樣本值計算
運算放大器電路固有雜訊之分析與測量(3)

【作者: Art Kay】   2007年11月12日 星期一

瀏覽人次:【9430】

本系列的第二篇文章介紹了一套方法,可將產品資料表的雜訊頻譜密度曲線轉換成運算放大器模型的雜訊源。本篇將說明如何以該模型為基礎,計算簡單運算放大器電路的總輸出雜訊。為分析方便起見,文中會把包括運算放大器電壓雜訊源的雜訊、運算放大器電流雜訊源的雜訊和電阻雜訊的各種雜訊,折合到輸入端(Referred-To-Input;RTI)成為總雜訊的,然後將這個綜合雜訊乘上運算放大器的「雜訊增益」。(圖一)就是這些需要合併和乘以雜訊增益的不同雜訊源。



《圖一 合併所有雜訊源》
《圖一 合併所有雜訊源》

雜訊增益是運算放大器電路的RTI總雜訊增益,有時並不等於訊號增益。(圖二)就是訊號增益為1和雜訊增益為2的例子,其中Vn電壓源代表數個來源產生的雜訊。請注意在工程實務裡,經常會把所有雜訊源合併成一個非反相輸入端的雜訊源。本文的最終目標是計算運算放大器電路折合到輸出端(Referred-To-Output;RTO)的雜訊值。



《圖二 雜訊增益與訊號增益比較》
《圖二 雜訊增益與訊號增益比較》
《公式一 簡單運算放大器電路的雜訊增益》
《公式一 簡單運算放大器電路的雜訊增益》

上篇文章已說明電壓雜訊輸入的計算方式,但要如何將電流雜訊源轉換成電壓雜訊源?方法之一是單獨為每個電流源執行電路節點分析,再透過平方根和的方式把這些結果疊加在一起。公式二和公式三可將簡單運算放大器電路的電流雜訊轉換為等效電壓源雜訊,這套方法如(圖三)所示,(附錄一)則列出了此電路的完整推導過程。
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