使運算放大器的噪聲性能與ADC相匹配
圖3將噪聲分為兩部分。在區(qū)域e1中,通過放大器電路的dc增益,我們得到了值為+1V/V的放大器1/f噪聲。放大器噪聲的這些規(guī)范為幾納伏/赫茲平方根。因此,只有當將那個區(qū)域的帶寬平方根乘以這個區(qū)域的平均噪聲時,該分析才算完成。就CMOS放大器而言,1/f區(qū)域通常為從0.1Hz至100 Hz,甚至可以高達1000Hz。由于這一噪聲值被帶寬平方根相乘,因此其產生的噪聲較低。在區(qū)域e2中,放大器的寬帶噪聲被放大器電路增益(還是 +1 V/V)和帶寬平方根相乘。
圖3 典型的RTI噪聲評估
每一個區(qū)域都會對整個電路噪聲產生影響:
放大器輸出端的總體噪聲為:
利用這一計算,放大器輸出端的1/f噪聲SNR為:
利用TI的SPICE仿真工具TINA-TITM,我們可以驗證這一噪聲計算的正確性。請登錄 www.ti.com.cn/amplifier 查找該工具。
圖4中的兩個曲線圖展示了TINA-TI如何幫助我們了解電路中的噪聲。圖4 (a) 顯示了一個放大器的仿真噪聲響應。圖4 (b) 顯示了頻率增加時的累積噪聲。需要注意的是,在圖4 (b) 中,該噪聲在較低頻率下時非常低,這是因為,較低帶寬被一個小數(shù)(即帶寬)的平方根相乘。當頻率增加時,累積噪聲也隨之增加。有人會認為,由于圖4 (a) 的特點,在較高頻率下噪聲的增加會更少。正如我們所看到的一樣,并非如此,因為帶寬乘法器(帶寬的平方根)在高頻時更大。
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