运放的等效输入噪声可以通过噪声密度(Noise Density)来描述,单位为V/√Hz或A/√Hz,表示在单位频率范围内的噪声功率。
运放的等效输入噪声由以下几个主要来源产生:
1、 热噪声:热噪声是由于器件内部的随机热运动引起的。根据瑞利–金斯公式,热噪声与器件的温度和阻抗有关,通常以噪声电压或噪声电流的形式存在。
2、 1/f 噪声:也称为低频噪声或漂移噪声。1/f 噪声是一种与频率成反比的噪声,其功率谱密度与频率呈现出对数线性关系。该噪声主要源于杂散电容和杂散电感等非理想元件。
3、 存储器噪声:存储器噪声是在运放输入端产生的随机信号,它包括来自外部环境的干扰以及运放内部的电源噪声和交叉耦合噪声等。
运放的等效输入噪声可以通过以下几种方法来降低:
1、 选择低噪声运放:市场上有很多低噪声运放可供选择,这些芯片具有不错的噪声性能,能够在不同应用中提供较低的输入噪声。
2、 优化供电系统:设计合理的供电系统可以降低运放的输入噪声。例如,使用稳定的电源电压、添加滤波器去除电源噪声等。
3、 降低温度:由于热噪声与温度有关,降低运放的工作温度可以减少噪声功率。
4、 优化电路布局:合理的电路布局可以减少运放输入端与噪声源之间的电磁干扰,从而降低输入噪声。