噪聲是電子設(shè)計(jì)中必須處理等信號(hào)之一，我們都知道放大器的噪聲有兩種類(lèi)型：一種是外部噪聲，來(lái)源于放大器外部；另一種是內(nèi)部噪聲，來(lái)源于器件本身，處理放大器的噪聲對(duì)于提升電子產(chǎn)品的性能至關(guān)重要，這里我們以問(wèn)答形式對(duì)放大器噪聲原理進(jìn)行闡述，并闡述一些如何處理放大器噪聲等實(shí)用技巧。

Q1 ［問(wèn)：］ 放大器的內(nèi)部噪音如何進(jìn)行精確測(cè)量？它和那些因素有關(guān)？在測(cè)試時(shí)需要注意那些問(wèn)題？

［答：］ 對(duì)于放大器的噪聲的測(cè)量，一般來(lái)講就是把放大器的輸入接 0，輸出經(jīng)過(guò)一個(gè)低通濾波器，然后用高精度的 ADC 來(lái)采樣做 FFT，或者示波器看輸出的情況。

Q2［問(wèn)：］ 在判斷放大器的性能時(shí)，主要應(yīng)參考哪兒個(gè)噪聲參數(shù)呢？

［答：］要考慮傳感器，電阻，放大器和 ADC 的各個(gè)噪音參數(shù)。

Q3［問(wèn)：］ 可否詳細(xì)介紹下放大器等噪聲原理？謝謝！

［答：］圖 1 所示為放大器噪聲模型。放大器噪聲分為兩類(lèi)：一種是電壓噪聲（VX），另一種是電流噪聲（IX）。在實(shí)際電路中，放大器由許多晶體管組成，所有這些晶體管都有噪聲。幸運(yùn)的是，所有晶體管的噪聲都可以折合到放大器的輸入端。

圖 1

電壓噪聲規(guī)格在數(shù)據(jù)手冊(cè)中，通常以兩種方式表示，分別是

查看數(shù)據(jù)手冊(cè)中的噪聲特性時(shí)，必須了解它是被折合到輸入端還是輸出端。大部分放大器的噪聲特性被折合到輸入端，對(duì)于運(yùn)算放大器數(shù)據(jù)手冊(cè)，這幾乎是默認(rèn)的習(xí)慣算法。但對(duì)于其他類(lèi)型的固定增益放大器（如差動(dòng)放大器），噪聲可能被折合到輸出端。請(qǐng)注意，這種輸入噪聲會(huì)被放大器放大。

例如，對(duì)于同相增益為 10 的放大器，輸出端的噪聲將是指標(biāo)中給出的噪聲的 10 倍。一些電路配置的噪聲增益可能大于信號(hào)增益，反相配置就是一個(gè)很好的例子。信號(hào)增益為 -1 的反相配置，其噪聲增益實(shí)際上為 2。為了確定實(shí)際噪聲增益，請(qǐng)將所有外部電壓源短路，同時(shí)可以將噪聲放大器的 RTI 噪聲看做出現(xiàn)在放大器正輸入端的噪聲，如果以這一假設(shè)分析電路，應(yīng)當(dāng)能夠確定噪聲所接受的增益。

儀表放大器的噪聲特性與運(yùn)算放大器稍有不同，對(duì)于運(yùn)算放大器，所有內(nèi)部晶體管噪聲都可以折合到輸入端，換言之，所有噪聲源都會(huì)按增益比例縮放。儀表放大器則不然，電路中的一些噪聲會(huì)按增益比例進(jìn)行縮放，其他噪聲則與增益無(wú)關(guān)，這里與增益噪聲相關(guān)的噪聲量顯示為 eNI，與增益無(wú)關(guān)的噪聲量顯示為 eNO。數(shù)據(jù)手冊(cè)中有二者關(guān)系公式。

除電壓噪聲外，放大器還具有電流噪聲。如果輸入端有電阻，電流噪聲將與之相互作用，產(chǎn)生電壓噪聲。譬如，大多數(shù)源電壓具有一定的電阻。畢竟，將高阻抗信號(hào)源轉(zhuǎn)換為低阻抗信號(hào)源是使用運(yùn)算放大器的原因之一。電流噪聲流經(jīng)與放大器相連的電阻，產(chǎn)生電壓噪聲。一般來(lái)說(shuō)，放大器的輸入偏置電流越高，則電流噪聲越高。

圖 2 顯示具有一定源電阻的電壓跟隨器配置，運(yùn)算放大器的電流噪聲會(huì)與信號(hào)源電阻相互作用，在輸出端產(chǎn)生一定的額外噪聲。圖 3 顯示反饋路徑中的電阻如何與電流噪聲相互作用，電流噪聲流經(jīng)反饋電阻的并聯(lián)組合，在輸入端產(chǎn)生一個(gè)額外噪聲源，然后此噪聲源經(jīng)放大器放大到達(dá)輸出端。

顯示反饋路徑中的電阻如何與電流噪聲相互作用

Q4 ［問(wèn)：］ 用運(yùn)放設(shè)計(jì)放大器時(shí)，如何估算其輸入輸出阻抗？希望能用實(shí)用的一些指標(biāo)表達(dá)出來(lái)。其低噪跟放大倍數(shù)的關(guān)系？

［答：］ 通常，對(duì)于運(yùn)放器件，我們認(rèn)為其輸入阻抗無(wú)窮大，輸出阻抗為 0，（可以參考具體型號(hào)的數(shù)據(jù)手冊(cè)來(lái)查詢具體的數(shù)值）。所以電路的輸入輸出阻抗可以基于這個(gè)條件來(lái)計(jì)算。

噪聲方面，一般手冊(cè)里給出的都是 RTI 的指標(biāo)，就是從輸入端看到的噪聲，所以，輸出的噪聲都會(huì)被乘上放大倍數(shù)。

Q5［問(wèn)：］ 我用的事 opa2350 放大器，測(cè)輸入是干凈的，輸出波形伴有 200mv 的雜波，可能是從哪里傳入的？如果是旁邊的電阻或放大器本身產(chǎn)生的該如何避免。

［答：］ 原因可能很多，但一般情況下不會(huì)有這么大的雜波，建議你仔細(xì)檢查一下電路設(shè)置，尤其是增益配置，盡量將其配置成增益大于 1，以提高電路的穩(wěn)定性，如果是電阻熱噪聲大的話，可以考慮適當(dāng)降低阻值，運(yùn)放本身的特性是無(wú)法改變的。

Q6［問(wèn)：］ 如何降低器件的內(nèi)部噪聲以及削弱外部噪聲？

［答：］ 器件的內(nèi)部噪聲改變不了，你可以通過(guò)選擇外部的帶寬來(lái)限制外部的噪聲

［Q7 問(wèn)：］ 電容性傳感器和輸入放大器間的功率匹配和噪聲匹配低電容性傳感器工作在低頻時(shí)呈現(xiàn)很高的輸出阻抗，這就需要輸入放大器也具有高阻抗輸入特性，但高輸入阻抗又和低噪聲設(shè)計(jì)相矛盾，請(qǐng)問(wèn)怎樣合理解決這個(gè)問(wèn)題。

［答：］ 您好，容性傳感器本身會(huì)根據(jù)其容值的大小，改善信號(hào)噪聲（kT/C），而運(yùn)放輸入端本身沒(méi)有必要使用較大的阻抗，也可根據(jù)運(yùn)放的帶寬加輸入濾波以改善噪聲。

Q8［問(wèn)：］ 我有一款利用 ad620 和 op07 組成的二階或者四階低通濾波器，模數(shù)轉(zhuǎn)換用的是 AD7732，基準(zhǔn)電壓用的是 AD7732 數(shù)據(jù)手冊(cè)推薦的芯片，采樣率在 250Hz 以內(nèi)，微處理控制器是 ATMEGA128，輸出的波形會(huì)產(chǎn)生一秒鐘一次（1Hz）的向上脈沖噪聲，經(jīng)檢查肯定是內(nèi)部電路產(chǎn)生的噪聲，但不知道是什么引起的，請(qǐng)問(wèn)是什么原因產(chǎn)生這噪聲，如何消除？

［答：］ 這樣的問(wèn)題，首先要看一下是硬件的電路的問(wèn)題，還是 ADC 采樣的問(wèn)題。您可以先用示波器看一下 AD7732 輸入端的信號(hào)，看看是否正常。如果輸入沒(méi)有問(wèn)題，那么就要檢查 ADC 了，問(wèn)題可能會(huì)出在軟件上。

Q9［問(wèn)：］ 憑您的經(jīng)驗(yàn)，LC 電路濾波與運(yùn)算放大器電路濾波各有什么特點(diǎn)，各用在哪些場(chǎng)合？

［答：］ LC 濾波簡(jiǎn)單，但是濾波的效果不如有源的那么理想，而且有源的可以對(duì)信號(hào)同時(shí)進(jìn)行放大，而無(wú)源的做不到這點(diǎn)。

Q10［問(wèn)：］ 請(qǐng)問(wèn)專(zhuān)家，知道了噪音的來(lái)源，如何有效地降低放大器的整體噪音？謝謝！

［答］ 知道了噪聲的來(lái)源，您需要分析，系統(tǒng)占主要部分的噪聲在哪里。針對(duì)這一部分噪聲，就可以想辦法通過(guò)濾波或者選擇更高精度的運(yùn)放來(lái)降低噪聲。

Q11［問(wèn)：］ 請(qǐng)問(wèn)目前最小噪聲，同時(shí)又要最大的增益帶寬積的集成運(yùn)算放大器是哪個(gè)型號(hào)？謝謝！

［答：］ 一般增益帶寬積和噪聲是很難同時(shí)達(dá)到最高性能的，取決于您系統(tǒng)精度和帶寬的需要，您可以看看 AD8221 和 AD8228 是否滿足您的需求。

Q12［問(wèn)：］ 噪聲分析、誤差分析中，什么類(lèi)型的噪聲、誤差可以用均方根計(jì)算，什么類(lèi)型的噪聲需要直接加在總噪聲中？

［答：］ 系統(tǒng)中任何部分的噪聲都要以矢量的形式疊加在總噪聲中。

Q13［問(wèn)：］ 了解這些噪聲參數(shù)，在實(shí)際設(shè)計(jì)電路時(shí)，有啥具體意義？

［答：］ 可以對(duì)你處理系統(tǒng)的噪聲有幫助，對(duì)于高精度的設(shè)計(jì)，噪聲參數(shù)很重要。

Q14［問(wèn)：］ ADC 的量化噪音如何考慮？

［答：］ 量化噪聲是理論上存在的，是無(wú)法去除的，這也是理論信噪比 6.02N+1.76 的來(lái)源。

Q15 ［問(wèn)：］ 放大器中還能應(yīng)用電容和電感器件，這兩種元件的噪音如考慮和描述？

［答：］ 這個(gè)問(wèn)題不太確定，電感和電容這兩種元件肯定是有噪聲的，但一般都不會(huì)考慮。

Q16 ［問(wèn)：］ 信號(hào)源的內(nèi)阻有 500M 歐，信號(hào)大小 50mv 左右，如何設(shè)計(jì)放大電路及設(shè)計(jì) PCB

［答：］ 這種情況下，要選擇輸入阻抗大，輸入偏置電流小的運(yùn)放，可以試一下 AD549.

Q17［問(wèn)：］ 剛?cè)腴T(mén)，請(qǐng)問(wèn)射頻放大器一般都是功率放大（我理解為低供電電壓下放大的是電流，對(duì)嗎？），可是有些元件要求輸入射頻信號(hào)的電壓為 5V，請(qǐng)問(wèn)如何實(shí)現(xiàn)？

［答：放大的是電壓還是電流與供電電壓無(wú)關(guān)，如果某些功率器件要求信號(hào)有一定的輸入功率的話，可以考慮用 predriver， 比如 ADL5323 等。

Q18［問(wèn)：］ 溫度對(duì)噪聲的影響是否可以忽略？在做設(shè)計(jì)時(shí)，哪些對(duì)噪聲的影響是需要特別注意的？

［答：］ 在大多數(shù)的情況下是可以忽略溫度的影響的。在設(shè)計(jì)時(shí)，您要考慮電阻的噪聲性能。還要了解電路的帶寬特性，從而減小電壓噪聲。

Q19［問(wèn)：］ 請(qǐng)專(zhuān)家介紹放大器的噪聲源與溫度的關(guān)系。

［答：］ 一般在放大器的芯片資料中，會(huì)給出在常溫下的電壓噪聲密度和電流噪聲密度，但不會(huì)給出噪聲隨溫度變化的關(guān)系。

Q20［問(wèn)：］ 差分信號(hào)進(jìn)入 ADC 芯片，怎樣才能保證兩差分信號(hào)自動(dòng)均衡呢？

［答：］ ADC 的 driver 芯片就可以保證差分信號(hào)均衡。

Q21［問(wèn)：］ 在電路設(shè)計(jì)中，實(shí)際調(diào)試時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)信號(hào)串?dāng)_的問(wèn)題，不知道這種問(wèn)題信號(hào)干擾的途徑一般是什么，怎么可以減少這種情況的發(fā)生？謝謝！

［答：］ 可以考慮用屏蔽體或加地屏蔽的方法來(lái)改善串?dāng)_的問(wèn)題。

Q22［問(wèn)：］ 高帶寬下，如何能降低噪聲呢？

［答：］ 帶寬盡量設(shè)計(jì)窄一點(diǎn)，否則噪聲沒(méi)法減小

Q23［問(wèn)：］ 差分放大器的噪音是否要比單端放大器的要低？為什么？

［答：］ 不能保證，噪聲跟運(yùn)放內(nèi)部結(jié)構(gòu)、增益、帶寬等相關(guān)，運(yùn)放噪聲大小沒(méi)有一定之規(guī)，應(yīng)用是還是依據(jù) datasheet 上的等效輸入噪聲來(lái)衡量。

Q24［問(wèn)：］ 您好！給一個(gè)放大器加入一個(gè)直流電平來(lái)調(diào)節(jié)放大器的 offset，且該直流電平通過(guò)一個(gè) dac 產(chǎn)生。dac 離該放大器有一定的距離，所以從 dac 的 output 到放大器的輸入端大概 2000mil 的距離。在這個(gè)過(guò)程中，該長(zhǎng)線會(huì)引入一些噪聲。請(qǐng)問(wèn)有什么好的建議來(lái)減小該噪聲！謝謝！

［答：］ 這種情況，一般導(dǎo)線并不會(huì)引入太大的噪聲，不知道您的 DAC 是什么精度的 DAC，我認(rèn)為，DAC 的噪聲應(yīng)該遠(yuǎn)比導(dǎo)線引入的噪聲大得多，所以不必太多考慮導(dǎo)線的問(wèn)題。

Q25［問(wèn)：］ 帶寬性能要求與噪聲性能要求沖突時(shí)，應(yīng)該如何取舍呢？

［答：］ 根據(jù)你的系統(tǒng)的要求，在二者之間找一個(gè)平衡點(diǎn)

Q26［問(wèn)：］對(duì)于噪聲的指標(biāo)有沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)？是否可以不去考慮這么多繁復(fù)的計(jì)算公式，直接選擇？

［答：］ 對(duì)于噪聲的標(biāo)準(zhǔn)，都是一樣的，如果您不想考慮太多的公式，那就挑數(shù)字小的就可以。低頻信號(hào)就挑 Voffset 小的，高速一點(diǎn)的就挑噪聲譜密度小的。

Q27 ［問(wèn)］ 如何消除電源線的高頻干擾？謝謝專(zhuān)家

［答：］ 對(duì)于電源，最好在接入芯片緊貼管腳的位置使用 2 個(gè)電容濾波，一般數(shù)據(jù)手冊(cè)都會(huì)有推薦電路 。

Q28［問(wèn)：］ 如何通過(guò)單點(diǎn)接地或者多點(diǎn)接地來(lái)消除噪聲，它們有什么區(qū)別？謝謝！

［答：］ 單點(diǎn)接地：指的是只在芯片電源腳處將地接一塊，這是為了防止數(shù)字電源的地回流影響模擬電路的地，也會(huì)用在模擬數(shù)字芯片在一塊板子上的情況下，因?yàn)閮蓧K地必須最終連在一起，所以一般選在模擬和數(shù)字地的交界處。多點(diǎn)接地指的是：芯片的接地腳應(yīng)采用就近接地，不要引很長(zhǎng)的線再接到地上。

Q29［問(wèn)：］ 對(duì)于噪聲現(xiàn)在我很頭疼，大師能不能就一個(gè)具體的電路算一下她的噪聲水平？比如一個(gè)同向放大器她在電路中的輸出噪聲究竟是多少 mV？后面我接一個(gè)比較器的話，那么這個(gè)虛警概率是多少呢？

［答：］ 對(duì)于運(yùn)放噪聲的計(jì)算其實(shí)跟電路應(yīng)用中有很大差別，建議根據(jù) datasheet 中的參考噪聲進(jìn)行估計(jì)，并根據(jù)評(píng)估板和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法評(píng)估運(yùn)放的實(shí)際噪聲水平。

Q30 ［問(wèn)］ 能否介紹一下來(lái)自傳感器方面的噪音？謝謝！

［答：］ 不同的傳感器會(huì)有不同的噪聲功率，包括其內(nèi)部的固有噪聲和外部的干擾噪聲，包括工頻干擾，射頻干擾，你可以針對(duì)具體的傳感器看具體的噪聲

Q31 ［問(wèn)：］ 對(duì)于 5V 供電及參考的 8bit 或 10bit 的 AD 模塊，20KHz 信號(hào)放大 100 倍左右，單電源的軌至軌、低噪聲運(yùn)放比雙電源方案差多少？請(qǐng)列舉出一些滿足要求的單電源、雙電源運(yùn)放？

［答：］ 用單電源還是雙電源供電對(duì)于運(yùn)放的特性是沒(méi)有什么影響的，比如一個(gè)標(biāo)稱(chēng) 5V 供電的運(yùn)放，也可以用+/-2.5V 供電。對(duì)于您提的要求，要選擇增益帶寬積大于等于 20KHz*100 的運(yùn)放，建議用 ADI 網(wǎng)站上提供的參數(shù)搜索功能來(lái)選擇合適的運(yùn)放，滿足帶寬要求的運(yùn)放有 AD8672， AD8605，AD8519 等很多。

Q32［問(wèn)：］ 如何測(cè)量噪聲才最準(zhǔn)確，不會(huì)引入測(cè)量噪聲呢？

［答：］ 如果想得到最準(zhǔn)確的噪音，利用均方根值測(cè)量方法，這樣的方法會(huì)將所有的噪音都計(jì)算在內(nèi)，但是缺點(diǎn)是測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)量大。

Q33［問(wèn)：］ 前級(jí)放大器和容性傳感器的功率和噪聲匹配問(wèn)題，從功率匹配需要高的輸入阻抗，從噪聲匹配又需要和源阻抗匹配，這兩項(xiàng)如何折中考慮？

［答：Nicolle］ 請(qǐng)問(wèn)傳感器的輸出是什么樣的信號(hào)？能否請(qǐng)舉一個(gè)具體應(yīng)用的例子來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。

Q34［問(wèn)：］ 能推薦一款簡(jiǎn)單可調(diào)（例如用電位器調(diào)節(jié)放大倍率）的射頻低噪聲放大器新片嗎？

［答：］ 不確定你的頻率是多少，高頻的放大器（如 ADL5521）一般是固定增益的，當(dāng)然如果頻率不是太高（幾百 MHz 以下），也可以考慮 AD8331，不推薦采用電位器，電位器的有效帶寬一般不大于 1MHz

Q35［問(wèn)］ 運(yùn)算放大器的輸入級(jí)有 JFET，MOSFET 和雙極晶體管的，從噪音角度看，應(yīng)選用那種輸入的運(yùn)放？

［答：］ 一般雙極晶體管的噪聲最低 。

Q36［問(wèn)：］ 我正在找一種最平群延時(shí)濾波器的設(shè)計(jì)方案，ADI 能否提供這方面的方案呢？是否有一種低電壓（1.2v）大輸出電流（20mA）的運(yùn)放呢？

［答：］ “最平群延時(shí)濾波器”應(yīng)該指的是線性相位的濾波器吧，你可以采用貝塞爾濾波器。ADI 網(wǎng)站上有個(gè)在線的濾波器設(shè)計(jì)工具，可以選擇濾波器的響應(yīng)，其中有貝塞爾濾波器。ADI 沒(méi)有 1.2V 供電的 AMP，最小為 1.6V 供電，為 OP290 。

Q37［問(wèn)：］ 阻抗噪聲很大的情況下，是調(diào)整設(shè)計(jì)電路更換阻抗還是有其他方法？

［答：］ 您指的的放大電路中的 Rf，Rg 嗎？因?yàn)殡娮柙酱?，則熱噪聲就越大，這是無(wú)法改變的。所以，應(yīng)該根據(jù)具體的情況，來(lái)選擇合適的 Rf，Rg 阻值。

Q38［問(wèn)：］ 請(qǐng)問(wèn)電阻噪聲影響選擇什么樣的電阻能夠更好降低電阻噪聲？

［答：］ 跟電阻的材料有關(guān)，比如薄膜電阻，碳電阻比較差。另外，電阻值越大，噪聲越大。

Q39［問(wèn)］ 請(qǐng)問(wèn) A/D 轉(zhuǎn)換器的模擬地和數(shù)字地如何分割才能更好的降低噪聲？

［答：］ 關(guān)于模擬地與數(shù)字地是否需要分割的問(wèn)題，業(yè)界沒(méi)有定論，有的就是一個(gè)地平面，有的則分為兩個(gè)區(qū)域在 AD 下面用短線連接，方法比較多樣。主要還是注意模擬和數(shù)字部分器件盡量分開(kāi)，保持一定距離，模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)不要交叉走線，電源的濾波電容要盡量靠近芯片。

Q40 ［問(wèn)］ 如何布板才能使噪聲降到最小？

［答：］ 這個(gè)不是簡(jiǎn)單幾句能夠說(shuō)明白的，如完整的地，去耦，模擬數(shù)字地的劃分等等。你可以查看電子工程師之家微信號(hào)：elec666，發(fā)的以往的文章。

Q41［問(wèn)：］ 我想問(wèn)的不是關(guān)于放大器的噪聲，我想問(wèn)的是如何消除放大器電源和地上的幾百 khz 的低頻噪聲??？或者有沒(méi)有好的方法濾除這個(gè)低頻噪聲？

［答：］ 完好的大地，屏蔽，以及良好的電源去耦

Q42 ［問(wèn)：］ 對(duì)微小信號(hào)進(jìn)行放大的時(shí)候有什么要注意的地方？在器件選擇和布局布線上有什么要考慮的，貴公司的哪些產(chǎn)品適合此類(lèi)應(yīng)用？謝謝

［答：］ 如果是低速信號(hào)，您最好分析一下系統(tǒng)的噪聲來(lái)源，參照研討會(huì)中的分析進(jìn)行濾波或者預(yù)先的處理，對(duì)于布局布線相對(duì)來(lái)說(shuō)要求不是很高。

Q43 ［問(wèn)：］ 在超低溫或高溫的環(huán)境下，應(yīng)該主要關(guān)注哪兒類(lèi)噪聲性能？

［答：］ 對(duì)于這類(lèi)情況，溫漂的性能您需要關(guān)注一下。

Q44 ［問(wèn)：］ 噪聲的分類(lèi)，在放大器中那些噪聲影響最大？

［答：］ 分為外部噪音和內(nèi)部噪音，內(nèi)部噪音來(lái)源于電阻，放大器和 ADC。這些參數(shù)對(duì)放大器噪聲的影響都很重要，都需要在具體的應(yīng)用中來(lái)衡量。

Q45 ［問(wèn)］內(nèi)部噪聲中的電阻產(chǎn)生的噪聲原理是什么？

［答：］內(nèi)部噪聲指信號(hào)鏈路中器件本身產(chǎn)生的噪聲。所以電阻噪聲其實(shí)就是說(shuō)放大電路中的 Rf，Rg 等電阻產(chǎn)生的。其原理就是電阻的熱噪聲。

Q46 ［問(wèn)：］ 請(qǐng)問(wèn)我在用到 OP4177 的時(shí)候放大小信號(hào)時(shí)候應(yīng)該如何減小噪聲？謝謝

［答：］ 運(yùn)放本身噪聲一般比較小，應(yīng)該注意降低運(yùn)放輸入端的源噪聲，如電阻熱噪聲，前級(jí)放大（如果有 buffer 的話）的輸出噪聲，在輸入運(yùn)放前還要根據(jù)運(yùn)放的帶寬加低通濾波。

Q47［問(wèn)：］ 在 ad620 和 op07 組成的二階或者四階低通濾波器，模數(shù)轉(zhuǎn)換用的是 AD7732，基準(zhǔn)電壓用的是 AD7732 數(shù)據(jù)手冊(cè)推薦的芯片，采樣率在 250Hz 以內(nèi)，微處理控制器是 ATMEGA128，當(dāng)?shù)屯V波器的濾波頻率越低，采樣率也越低時(shí)，如 10Hz 采樣 4Hz 濾波情況，設(shè)備采樣的信號(hào)漂移很厲害，請(qǐng)問(wèn)是什么原因，如何消除，其中四階或者二階濾波器的電容電阻用 Microchip 的 filtercad 輔助計(jì)算獲得。

［答：］ 正常情況下，應(yīng)該是采樣率越低，均方根噪聲越小，峰峰值分辨率越高，也就是跳碼情況會(huì)改善。

Q48［問(wèn)：］ 你好我是從事檢測(cè)儀器研制的，長(zhǎng)期使用 ADI 公司的放大器和 AD 轉(zhuǎn)換器，我的問(wèn)題是儀器的輸入阻抗對(duì)采集信號(hào)的噪聲有無(wú)影響，如何影響如何抑制噪聲？

［答：］ 輸入阻抗肯定不會(huì)影響信號(hào)的噪聲，但輸入阻抗本身會(huì)帶來(lái)額外的噪聲，影響精度。

Q49［問(wèn)：］ 請(qǐng)問(wèn)：放大器自身的電流噪聲通過(guò)何種方案可以降低呢？是在前端進(jìn)行抑制還是后端的過(guò)濾？

［答：］ 可以通過(guò)降低反饋路徑中的電阻值可以降低電流噪聲。

Q50［問(wèn)：］ 用一個(gè)四運(yùn)放中的兩個(gè)構(gòu)成一個(gè)電荷放大器，一個(gè)構(gòu)成差分放大，在一個(gè)構(gòu)成多路反饋的濾波器。在沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí)，有很大噪聲。單電源供電。怎么解決？

［答：］ 可否將具體運(yùn)放的型號(hào)以及具體電路發(fā)到 [email protected]

Q51［問(wèn)：］ 在前端低噪聲設(shè)計(jì)上采用雙電源供電設(shè)計(jì)和采用單電源供電設(shè)計(jì)各有什么優(yōu)勢(shì)？

［答：］ 這個(gè)取決于輸入信號(hào)的范圍和系統(tǒng)的點(diǎn)源設(shè)計(jì)。如果輸入信號(hào)是雙極性的，有低于 0V 的電平，那么您需要使用雙電源供電或者在 REF 管腳提供直流偏置。

Q52 ［問(wèn)：］ 如何更有效的消除晶體管噪聲？

［答：Neil］ 對(duì)于一個(gè)確定型號(hào)的晶體管，受其設(shè)計(jì)和工藝限制，噪聲特性已經(jīng)確定了，等到用戶端是無(wú)法改變其噪聲性能的。

Q53 ［問(wèn)：UESTCC3200732］ 為什么 AD8221 在使用中有大約 60uV 的低頻抖動(dòng)？

［答：］ 這個(gè)低頻具體是多少赫茲呢？一般這種很可能是周?chē)h(huán)境耦合進(jìn)來(lái)的噪聲，比如 50Hz 的電力線噪聲，或者 60Hz 的顯示器刷新頻率噪聲，您可以換個(gè)環(huán)境，換個(gè)電源測(cè)試下看看是否還有這個(gè)噪聲 。

Q54［問(wèn)：］ 如何在 PCB 設(shè)計(jì)中克服放大器的噪聲干擾？謝謝

［答：］ 布板的時(shí)候讓放大器遠(yuǎn)離大功率高頻的器件，模擬地與數(shù)字地的劃分，電源地去耦等等。

Q55［問(wèn)：］ 儀表放大器的抗干擾能力與單端放大器相比有什么優(yōu)勢(shì)嗎？

［答：］ 儀表放大器相對(duì)一般的運(yùn)算放大器，共模抑制比更強(qiáng)，更適合放大微小的差分信號(hào)。

Q56［問(wèn)：］ 請(qǐng)問(wèn)有沒(méi)有適合音頻的預(yù)放大器？請(qǐng)推薦一個(gè)謝謝！

［答：］ 可以關(guān)注下電子發(fā)燒友網(wǎng)站。

Q57［問(wèn)：］ 請(qǐng)問(wèn)在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中應(yīng)該怎樣選擇合適的放大器，比如用一個(gè) 12 位 ad 轉(zhuǎn)換器采樣幾百毫伏左右信號(hào)。應(yīng)該怎么評(píng)價(jià)放大器噪聲對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響？

［答：］ 這首先要查一下相關(guān)運(yùn)放的數(shù)據(jù)手冊(cè)，找到其電壓和電流噪聲的指標(biāo)（一般給出的是從輸入端看的噪聲密度）。根據(jù)幻燈片中的介紹，結(jié)合具體應(yīng)用中的帶寬和放大倍數(shù)，計(jì)算出輸出端的噪聲。當(dāng)然，放大電路中使用電阻的熱噪聲也要考慮在內(nèi)。

Q58［問(wèn)］ 醫(yī)用方面哪款放大器的噪聲系數(shù)比較好？

［答：］ 你的頻率是多少？你可以看看 AD8331 系列 VGA，或者 ADL5521

Q59［問(wèn)：］ 請(qǐng)問(wèn)：運(yùn)放產(chǎn)生噪聲的原理是什么？怎么可以降低？

［答：］ 只要是有源器件，都會(huì)有電子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生噪聲。對(duì)于一個(gè)特定的運(yùn)放而言，它產(chǎn)生的噪聲是固定的，只能從外部加濾波器來(lái)濾掉感興趣帶寬外的噪聲。

Q60［問(wèn)：］ 單端輸入時(shí)，參考點(diǎn)接地和接偏置直流電壓哪一個(gè)更好一些？

［答：］ 主要是取決于您具體的應(yīng)用，如果您希望得到接近于地的參考點(diǎn)，那么就接地。如果您需要得到帶偏置的輸出，可以將參考點(diǎn)接偏置電壓。

Q61 ［問(wèn)：］ 請(qǐng)問(wèn)專(zhuān)家，使用軟件如何去除一些內(nèi)部噪聲，降低對(duì) ADC 結(jié)果的影響？

［答：］ 軟件上，經(jīng)常使用的是取平均的方法，即多采樣幾個(gè)點(diǎn)然后做平均。

Q62［問(wèn)：］ 外來(lái)噪聲產(chǎn)生的主要有哪些？受哪些因素和周?chē)h(huán)境影響？

［答：］ 外接電阻，溫度，電源噪聲，高頻信號(hào)耦合到信號(hào)輸入、輸出等等。

Q63［問(wèn)：］ 請(qǐng)問(wèn)儀表運(yùn)放輸入要加濾波防止 rfi，電阻 100k，噪聲會(huì)達(dá)到 40nv，后面儀表運(yùn)放選噪聲 8nv 的是不是就沒(méi)有必要了？

［答：］ 在系統(tǒng)中，所有噪聲都是以均放相加的形式相加的。所以儀放的噪聲小還是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的噪聲性能有幫助的。

Q64 ［問(wèn)：］ 儀表運(yùn)放在沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)有很大的 50HZ 輸出，怎么抑制？

［答：］ 你可以選擇更好的儀表放大器，如 AD8221，也可以用硬件或者軟件作 notch filter，不過(guò)儀表放大器地去耦和模擬部分的布線也是很重要的。

Q65 ［問(wèn)：］ 我想就運(yùn)放電路的電流噪聲提問(wèn)，一般設(shè)計(jì)時(shí)由于功耗的原因我們會(huì)選用大電阻，但是這樣會(huì)增大電流噪聲影響的電流噪聲，我想問(wèn)這個(gè)矛盾如何解決？

［答：］ 這是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，沒(méi)有統(tǒng)一的答案，只能根據(jù)您的應(yīng)用需求來(lái)具體平衡功耗和噪音。

Q66 ［問(wèn)］ 接收激光信號(hào)的放大器用什么型號(hào)比較好呢？

［答：］ 激光信號(hào)需要轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電流或電壓信號(hào)，請(qǐng)根據(jù)電流電壓范圍選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)放型號(hào)。

Q67［問(wèn)：］ 請(qǐng)問(wèn)什么時(shí)候選擇儀表放大器比較合適？

［答：］ 信號(hào)很小，但是共模干擾很大的場(chǎng)合，如心電、腦電信號(hào) 。

Q68［問(wèn)］ 運(yùn)算放大器的輸入輸出阻抗剛才專(zhuān)家回答我說(shuō)一個(gè)是無(wú)窮大，一個(gè)是無(wú)窮小，但是我沒(méi)在做設(shè)計(jì)的時(shí)候，如果要做阻抗匹配的話，應(yīng)該怎么去設(shè)計(jì)呢，難道也是按照無(wú)窮大和無(wú)窮小設(shè)計(jì)嗎 ？

［答：］ 一般應(yīng)用中不需要對(duì)運(yùn)放的阻抗做匹配。對(duì)于射頻的放大器，一般都是芯片內(nèi)部已經(jīng)是 50ohm 匹配好的，比如 ADL5521。

Q69［問(wèn)：］ 作為電荷放大器使用時(shí)，輸入阻抗是重要的因素嗎？

［答：］ 輸入阻抗會(huì)影響積分的精度和時(shí)間，需要進(jìn)行仿真，還要根據(jù)系統(tǒng)的指標(biāo)進(jìn)行 tradeoff。

Q69［問(wèn)：］ 對(duì)于放大電路的正常工作，在選運(yùn)放的時(shí)候要怎樣兼顧失調(diào)電壓和偏置電流的指標(biāo)？

［答：］ 這主要取決于應(yīng)用，比如要檢測(cè)一個(gè)比較大的電流信號(hào)，用取樣電阻將其轉(zhuǎn)換成電壓，而后放大，那么這時(shí)偏置電流參數(shù)就不是很重要，因?yàn)樗谌与娮枭袭a(chǎn)生的影響相對(duì)較小，再看失調(diào)電壓，它是一個(gè)固定的電壓，所以影響也并不大，可以在后續(xù)電路中將其 cancel 掉，實(shí)際上關(guān)鍵的是 offset drift，也就是它的溫漂特性，但一般較大的 offset 都會(huì)伴隨產(chǎn)生較大的溫漂，所以這時(shí)我們一般要選擇具有較小失調(diào)的運(yùn)放。

Q70 ［問(wèn)：］ 高精度測(cè)量中運(yùn)放的噪聲對(duì)最終測(cè)量結(jié)果的具體影響如何通過(guò)定量結(jié)算得出？

［答］ 要考慮的前提就是系統(tǒng)中的噪聲要小于測(cè)量分辨率的 1 個(gè) LSB。從運(yùn)放看，首先要查一下相關(guān)運(yùn)放的數(shù)據(jù)手冊(cè)，找到其電壓和電流噪聲的指標(biāo)（一般給出的是從輸 入端看的噪聲密度）。結(jié)合具體應(yīng)用中的帶寬和放大倍數(shù)，計(jì)算出輸出端的噪聲。還有，放大電路中使用電阻的熱噪聲也要考慮在內(nèi)。

Q71［問(wèn)：］放大器的反饋電阻不能太大，那具體的選擇需要參考那些因素呢？?jī)x表放大器的增益電阻選擇是否也有同樣的問(wèn)題？

［答：］ 主要有電阻的噪聲和電阻與放大器的電流噪聲的乘積決定，以表放大器的增益電阻也會(huì)有同樣的問(wèn)題，但是它不是反饋電阻，所以相對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言，影響不是最大的。

Q72［問(wèn)］ 為什么放大器為高輸入阻抗，低輸出阻抗？

［答：］ 放大器是輸入阻抗越高，從信號(hào)源取得的電流就越小，在信號(hào)源內(nèi)阻上的壓降也就越小，信號(hào)電壓就以最小的損失加到放大器的輸入端。同理在輸出端，輸出阻抗越低，加在輸出內(nèi)阻的電壓損失越小，負(fù)載就會(huì)獲得盡可能高的輸出電壓。

Q73［問(wèn)：］ 反饋電阻是如何計(jì)算的？

［答：］ 對(duì)于運(yùn)放來(lái)說(shuō)，反饋電阻跟增益電阻決定了電路的增益，相對(duì)信號(hào)幅度大小，選擇一個(gè)差不多大小的電阻就可以，電阻太大會(huì)引入更多噪聲，太小會(huì)增加系統(tǒng)功耗。

Q74 ［問(wèn)：］ ADI 有沒(méi)有相關(guān)的運(yùn)放的計(jì)算軟件？

［答：］ 歡迎關(guān)注電子發(fā)燒友。

Q75［問(wèn)：］ 電路板設(shè)計(jì)與電路嘈聲有關(guān)嗎？怎樣實(shí)際減少電路嘈聲？

［答：］ 減小噪聲，首先要選擇低噪聲的器件。從電路板布線設(shè)計(jì)的角度，主要是考慮避免讓板上高噪聲的電路（比如數(shù)字電路）對(duì)低噪聲部分（比如模擬信號(hào)）產(chǎn)生干擾。

Q76［問(wèn)：］ 請(qǐng)問(wèn)外部噪聲引入目標(biāo)系統(tǒng)的途徑和抑制方法有哪些？謝謝！

［答：］ 取決于噪聲的類(lèi)型，比如說(shuō) RFI 干擾可以加入 RFI 濾波器，和電源濾波電容，如果是環(huán)境干擾很大，可以試著使用屏蔽盒等等 。

Q77 ［問(wèn)：］ 如何減小高速 ADC 的輸入噪聲？

［答：］ 要考慮在 ADC 前端加合適的抗混疊濾波器。

Q78 ［問(wèn)：］ 我正在尋找一種 50Hz/60Hz 的陷波器 ADI 能否提供一種單芯片解決方案不用外置過(guò)多的阻、容即可以實(shí)現(xiàn)之間的切換。以配合儀表放大器和 ADC 采樣間的過(guò)度？

［答：］ 你可以參考我們心電參考設(shè)計(jì)的陷波電路。

Q79 ［問(wèn)：］在 PCB 板布線時(shí)考慮輸入端地線環(huán)繞布線減少干擾，但系統(tǒng)地線與現(xiàn)場(chǎng)接地相連時(shí)引起輸出信號(hào)干擾更嚴(yán)重不知什么原因，請(qǐng)專(zhuān)家指導(dǎo) 。

［答：］ 有可能是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的地噪聲比較大，您能否測(cè)量一下現(xiàn)場(chǎng)的地是否有很大的噪聲，相接的線是否過(guò)于長(zhǎng)？您最好盡量減小連接線的長(zhǎng)度，在接地點(diǎn)連接一個(gè)磁珠抑制一下高頻的噪聲，如果現(xiàn)場(chǎng)噪聲實(shí)在是過(guò)于大，您可以考慮使用隔離期間，隔離開(kāi)系統(tǒng)的地和現(xiàn)場(chǎng)的地。比如說(shuō) ADuM 系列產(chǎn)品。

Q80 ［問(wèn)：］ 第一級(jí)的增益為全部增益有時(shí)可能太大，請(qǐng)問(wèn)有沒(méi)有最大值限制？

［答：］ 對(duì)于我們常用的電壓反饋型來(lái)說(shuō)，可配置的增益是受運(yùn)放的增益帶寬積限制的。比如一個(gè)電壓反饋型運(yùn)放的增益帶寬積是 100MHz，輸入信號(hào)頻率是 10MHz，那么可以配置的最大增益是 10，如果要實(shí)現(xiàn)更大的增益，就要考慮用多級(jí)放大了。

Q81 ［問(wèn)：］ 項(xiàng)目中應(yīng)用開(kāi)關(guān)電源供電，產(chǎn)生放大電路輸出含高頻分量，影響信號(hào)質(zhì)量，如何處理？請(qǐng)教專(zhuān)家．

［答：］ 把開(kāi)關(guān)電源遠(yuǎn)離模擬電路，開(kāi)關(guān)電源地輸出加大濾波力度，你可以嘗試不同的阻容、感容組合；同時(shí)模擬電路要做好去耦，一般在電源部分要 0.1uF 與 0.01uF 電容并聯(lián)，你可以把 0.1uF 改為 10uF 或者 100uF 嘗試 。

Q82［問(wèn)：］ 對(duì)于放大器本身與周邊大功率散熱器件導(dǎo)致的熱噪聲，對(duì) ADI 放大器新設(shè)計(jì)理念中采取了哪些抑制或是降噪設(shè)計(jì)呢？

［答：］ 對(duì)于放大器本身，工藝的進(jìn)步和技術(shù)的進(jìn)步使得放大器的噪聲越來(lái)越低，至于周邊的大功率器件，只能減少輻射，和減小溫漂來(lái)解決。

Q83［問(wèn)：］ 我想問(wèn)一下比較器和運(yùn)放有啥區(qū)別？

［答：］ 運(yùn)算放大器是一種為在負(fù)反饋條件下工作設(shè)計(jì)的電子器件，設(shè)計(jì)重點(diǎn)是保證這種配置的穩(wěn)定性，壓擺率和最大帶寬等其它參數(shù)是放大器在功耗與架構(gòu)之間的折衷選擇；相反，比較器是為無(wú)負(fù)反饋的開(kāi)環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)工作設(shè)計(jì)的，這些器件通常不是通過(guò)內(nèi)部補(bǔ)償?shù)?，因此速度即傳播延遲以及壓擺率（上升和下降時(shí)間）在比較器上得到了最大化，總體增益通常也比較小。

Q84 ［問(wèn)：］ 您好，請(qǐng)舉例說(shuō)明“將總的增益集中于第一級(jí)，有利于減小噪聲”。謝謝。

［答：］ 以兩級(jí)放大為例，第一級(jí)為 G1，噪聲系數(shù)為 F1，而第二級(jí)的噪聲系數(shù)為 F2，那么總的噪聲系數(shù)為如下：

FTOTAL= F1 + （F2 -1）/G1

可見(jiàn)，G1 越大，噪聲系數(shù)越小。

Q85 ［問(wèn)：］ 老師好，我對(duì)數(shù)模共地尤其困惑，像 0 歐電阻共地、通過(guò)磁珠共地等，什么樣的共地方式更好些，有什么具體講究沒(méi)？謝謝！

［答：］ 磁珠的等效電路相當(dāng)于帶阻限波器，只對(duì)某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著抑制作用，使用時(shí)需要預(yù)先估計(jì)噪點(diǎn)頻率，以便選用適當(dāng)型號(hào)。0 歐電阻相當(dāng)于很窄的電流通路，能夠有效地限制環(huán)路電流，使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用。

Q86 ［問(wèn)：］ 噪聲參數(shù)最主要的幾個(gè)指標(biāo)是什么分別代表什么？

［答：］ 運(yùn)放中，要考慮電流噪聲和電壓噪聲。數(shù)據(jù)手冊(cè)中，一般會(huì)以噪聲密度的形式給出。

Q87［問(wèn)：］ 在我們的應(yīng)用中采用多圈電位計(jì)做角度位置測(cè)量，用 5V 開(kāi)關(guān)電源供電，測(cè)量電壓傳送給 MCU 進(jìn)行 AD 采樣，采樣位數(shù)為 10bit，但測(cè)量對(duì)象未運(yùn)動(dòng)時(shí)采樣值總是有 2~4 個(gè)單位的跳躍，用萬(wàn)用表測(cè)量該電壓則幾乎沒(méi)有變化，請(qǐng)問(wèn)如何在電路上解決跳數(shù)問(wèn)題？

［答：］ 這個(gè)狀態(tài)屬于正?，F(xiàn)象，如果輸入本身沒(méi)有引入其他噪聲（可達(dá)到 ADC 的精度要求），ADC 本身也會(huì)存在有效位數(shù)的問(wèn)題，最后一位不穩(wěn)定并不能說(shuō)明 ADC 性能不符合指標(biāo)，可以用這個(gè)跳躍輸出信號(hào)計(jì)算 ADC 的 rms 噪聲，也可以輸入滿幅的正選波測(cè)試一下其動(dòng)態(tài)性能。

Q88 ［問(wèn)：］ 在生物電信號(hào)中，只要 10K 的信號(hào)通帶 1uV 的最小信號(hào)增益為 100 時(shí)，有沒(méi)有更好的放大器？

［答：］ 你可以試試 AD8221，它的噪聲密度為 8nV/sqrtHz。

Q89 ［問(wèn)：］ 電阻噪聲是否在一般電路不予以考慮？

［答：］ 一般是這樣，主要是取決于你的應(yīng)用。

Q90［問(wèn)：］ 能否具體解釋“將增益集中于前級(jí)放大會(huì)比將增益分配至二級(jí)放大有利于減少噪聲”等含義？

［答：］ 放大器的增益會(huì)使輸入的噪聲增大，如果增益集中于第一級(jí)，引入的噪聲只有前級(jí)的，如果增益分布在兩個(gè)放大器，則噪音會(huì)來(lái)自兩級(jí)而且同時(shí)被放大。

Q91［問(wèn)：］使用 AD8551，傳感器輸出電阻為 80K 左右，輸出信號(hào)為 uV，放大 100 倍，可以嗎？

［答：］ 由于你的傳感器的阻抗很大，它本身引入的噪聲就很大，比你的輸入信號(hào)都大，就算是 AD8551 能做到比較低的噪聲，也是不行的。

Q92［問(wèn)：］ 傳感器內(nèi)阻 100k，輸出 uV，如要將其放大 100 倍，帶寬《10Hz，如何設(shè)計(jì)放大電路，如何避免噪聲？

［答：］ 由于傳感器的內(nèi)阻很大，你最好不要使用單端的方法連接電路，對(duì)于傳感器位于板外的低噪聲測(cè)量應(yīng)用，最好使用儀表放大器之類(lèi)差分輸入放大器。

Q93［問(wèn)：］ 噪聲的來(lái)源是什么？怎么樣能消除？

［答：ADI 專(zhuān)家］ 噪聲分為內(nèi)部和外部噪聲，對(duì)于外部噪聲我們可以采取濾波的方式減少，而內(nèi)部噪聲，即器件的噪聲則不能消除。

Q94［問(wèn)：］有沒(méi)有一個(gè)通用的噪聲單位？

［答：］ 在一般情況下，你應(yīng)用 1 kΩ→ 4 nV/√（Hz）公式，即可評(píng)估噪聲。

Q95［問(wèn)：］ 現(xiàn)在許多 MCU 產(chǎn)品都自帶 AD 外設(shè)，但市場(chǎng)上還有許多 AD 轉(zhuǎn)換芯片，比如貴公司的許多高精度轉(zhuǎn)換芯片產(chǎn)品，我比較了一下，專(zhuān)用的 AD 轉(zhuǎn)換芯片可以把精度和 采樣速度做得很高，比如 16bit 以上，動(dòng)輒百兆位每秒的采樣速率，而 MCU 自帶的 AD 則鮮有 14bit 以上的，采樣速度也較慢，但是這兩點(diǎn)也不是絕對(duì)，新推出的 MCU 產(chǎn)品在這兩方面的性能指標(biāo)也是不斷提升的，而且較之采用專(zhuān)用 AD 轉(zhuǎn)換芯片，采用自帶的 AD 外設(shè)就省去了與 MCU 接口的麻煩，請(qǐng)問(wèn)，專(zhuān)用 AD 轉(zhuǎn)換芯片除了采樣精度、采樣精度稍占優(yōu)勢(shì)外，還有什么其他優(yōu)勢(shì)？

［答：］ 精度和采樣速度是單片 ADC 的主要優(yōu)勢(shì)，比較我們的 ADUC7、8 系類(lèi)的單片機(jī)與相應(yīng)精度的 ADC，它們的指標(biāo)差不多，只是對(duì)于采樣速率、輸入信號(hào)的范圍、通道數(shù)等指標(biāo)會(huì)比較靈活，所以具體選擇哪類(lèi) ADC，還是取決于你的應(yīng)用要求。

Q96［問(wèn)：］ 請(qǐng)問(wèn)，車(chē)載 MP4 電路設(shè)計(jì)如何處理電路噪聲，電路更安全？

［答：］ 對(duì)于車(chē)載 MP4 的電路，主要要處理的就是電磁干擾引入的噪聲，你需要注意各功能模塊在 PCB 上的分布，可以采取一些電源去耦、屏蔽、濾波等方法去除干擾。

Q97［問(wèn)：］ how to lower the offset in amplifier？

［答：］ 有極少數(shù)的運(yùn)放可以在外部進(jìn)行 Offset 的調(diào)節(jié)，現(xiàn)在運(yùn)放的 Offset 一般都會(huì)做得很小，如果一定要做調(diào)整，可以在數(shù)字域?qū)?Offset 去掉。

Q98［問(wèn)：］ how to reduce the noise in input stage？

［答：］ 輸入極的噪聲與輸入極的電阻，電阻越小，本身產(chǎn)生的噪聲就越小，同時(shí)運(yùn)放的電流噪聲，電壓噪聲要選擇盡量低的型號(hào)。

Q99［問(wèn)：］ 放大器的自激和噪聲抑制

［答：］ 自激的問(wèn)題要在電路設(shè)計(jì)之初進(jìn)行解決，使電路的相位裕度至少大于 45 度。噪聲首先要選擇低噪聲的運(yùn)放，其次可以在輸出加濾波器濾除噪聲。

Q100［問(wèn)：］ 選用高質(zhì)量的電阻可以有效抑制電流噪聲，但是成本就相對(duì)高點(diǎn)，請(qǐng)問(wèn)電阻的選擇如何在成本和品質(zhì)之間均衡呢？

［答：］ 這取決于設(shè)計(jì)者的權(quán)衡考慮，即在產(chǎn)品性能和成本之間進(jìn)行選擇。

Q101［問(wèn)：］ 請(qǐng)重點(diǎn)講解一下在設(shè)計(jì)微小信號(hào)調(diào)理中元器件本身帶來(lái)的噪聲處理方式，以及一個(gè)電路中電源噪聲如何更好更優(yōu)的處理。

［答：］ 選擇噪聲小的元件來(lái)從源頭上減小噪聲。電源可以用 LDO 來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果用 DC-DC，那么需要在 DC-DC，需要在輸出進(jìn)行多極的 LC 濾波。

Q102［問(wèn)：］ 在低頻測(cè)量情況下，模擬地和數(shù)字地應(yīng)該分開(kāi)嗎？還是共地？謝謝

［答：］ 模擬數(shù)字地要分開(kāi)，最后在 ADC 處連接在一起，比如，您可以看看 AD7705 這類(lèi) Sigma-Delta ADC 的芯片資料或評(píng)估板 PCB 圖

Q103［問(wèn)：］ 請(qǐng)問(wèn)剛才說(shuō)的 1 千歐對(duì)應(yīng) 4NV/ 根號(hào) HZ9 千歐對(duì)應(yīng) 12 倍噪聲？

［答：］ 9 千歐對(duì)應(yīng)的噪聲為 4nV/Hz 與 3 的乘積。

Q104［問(wèn)：］如何降低器件的內(nèi)部噪聲以及削弱外部噪聲？

［答：］ 首先要找出外部和內(nèi)部的噪音源分別是什么？再根據(jù)具體的噪聲源來(lái)采取降噪處理。比如說(shuō)如果您的電流噪音過(guò)大，可以通過(guò)減小電阻值的方法。

Q105［問(wèn)：］ 詳細(xì)說(shuō)明單電源供電時(shí)的一些注意事項(xiàng)？

［答：］ 輸入信號(hào)的范圍是否在單電源供電范圍內(nèi)。

Q106［問(wèn)：］ 怎樣提供放大器的帶寬？

［答：］ 有時(shí)最佳帶寬性能的要求可能與最佳噪聲性能的要求相沖突。對(duì)于帶寬，我們希望每個(gè)增益級(jí)具有近似的增益，而對(duì)于噪聲，我們則希望第一級(jí)具有全部增益。前級(jí)應(yīng)用盡可能多的增益

Q107［問(wèn)：］你好，請(qǐng)問(wèn)為什么很多噪聲都是以“mv/（根號(hào) Hz）”形式表示 。 謝謝！

［答：］ 只是一種噪聲特性描述的方法之一：頻譜噪聲密度。

Q108［問(wèn)：］在同相放大器應(yīng)用中，+到地的偏置電阻就成為了放大器的輸入阻抗，在需要高輸入阻抗的應(yīng)用中，該電阻的熱噪聲和放大器的噪聲電流作用產(chǎn)生的噪聲都不可能忽略，怎樣權(quán)衡，但實(shí)際應(yīng)用中該電阻是無(wú)法省略的，因?yàn)樾枰峁┢秒妷海?/p>

［答：］ 根據(jù)具體應(yīng)用是高輸入阻抗還是噪音對(duì)您的系統(tǒng)更加重要，來(lái)具體權(quán)衡。

Q109［問(wèn)：］有關(guān)運(yùn)算放大器的噪聲我應(yīng)該知道些什么 ？

答：首先，必須注意到運(yùn)算放大器及其電路中元器件本身產(chǎn)生的噪聲與外界干擾 或無(wú)用信號(hào)并且在放大器的某一端產(chǎn)生的電壓或電流噪聲或其相關(guān)電路產(chǎn)生的噪聲之間的區(qū)別。

干擾可以表現(xiàn)為尖峰、階躍、正弦波或隨機(jī)噪聲而且干擾源到處都存在：機(jī)械、靠近電源線、射頻發(fā)送器與接收器、計(jì)算機(jī)及同一設(shè)備的內(nèi)部電路 （例如，數(shù)字電路或開(kāi)關(guān)電源 ）。認(rèn)識(shí)干擾，防止干擾在你的電路附近出現(xiàn)，知道它是如何進(jìn)來(lái)的并且如何消除它或者找到對(duì)付干擾的方法是一個(gè)很大的題目。

如果所有的干擾都被消除，那么還存在與運(yùn)算放大器及其阻性電路有關(guān)的隨機(jī)噪聲。它構(gòu)成運(yùn)算放大器的控制分辨能力的終極限制。

Q110 問(wèn)：請(qǐng)你講一下有關(guān)運(yùn)算放大器的隨機(jī)噪聲。它是怎么產(chǎn)生的 ？

答：在運(yùn)算放大器的輸出端出現(xiàn)的噪聲用電壓噪聲來(lái)度量。但是電壓噪聲源和電流噪聲源都能產(chǎn)生噪聲。運(yùn)算放大器所有內(nèi)部噪聲源通常都折合到輸入端，即看作與理想的 無(wú)噪聲放大器的兩個(gè)輸入端相串聯(lián)或并聯(lián)不相關(guān)或獨(dú)立的隨機(jī)噪聲發(fā)生器。我們認(rèn)為運(yùn)算放大器噪聲有三個(gè)基本來(lái)源：

（ 1 ）一個(gè)噪聲電壓發(fā)生器 （ 類(lèi)似于失調(diào)電壓，通常表現(xiàn)為同相輸入端串聯(lián) ）。

（ 2 ）兩個(gè)噪聲電流發(fā)生器 （ 類(lèi)似偏置電流，通過(guò)兩個(gè)差分輸入端排出電流 ）。

（ 3 ）電阻噪聲發(fā)生器 （ 如果運(yùn)算放大器電路中存在任何電阻，它們也會(huì)產(chǎn)生噪聲?？砂堰@種噪聲看作來(lái)自電流源或電壓源，不論哪種形式在給定電路中都很常見(jiàn) ）。

運(yùn)算放大器的電壓噪聲可低至 3 nV/Hz。電壓噪聲是通常比較強(qiáng)調(diào)的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，但是在阻抗很高的情況下電流噪聲常常是系統(tǒng)噪聲性能的限制因素。這種情況類(lèi)似于失調(diào)，失調(diào)電壓常常要對(duì)輸出失調(diào) 負(fù)責(zé)，但是偏置電流卻有真正的責(zé)任。雙極型運(yùn)算放大器 的電壓噪聲比傳統(tǒng)的 FET 運(yùn)算放大器低，雖然有這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際上電流噪聲仍然比較大?，F(xiàn)在的 FET 運(yùn)算放大器在保持低電流噪聲的同時(shí)，又可達(dá)到雙極型運(yùn)算放大器的電壓噪聲水平 。

Q111 問(wèn)：低噪聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技巧有哪些？

答：低噪聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一個(gè)竅門(mén)是在前級(jí)應(yīng)用中盡可能多的增益，圖 4 顯示的是一個(gè)放大器前端的兩個(gè)例子，增益為 10?？梢钥闯觯瑢⑺性鲆鎽?yīng)用于第一級(jí)， 比將增益分布于兩級(jí)要好得多。

請(qǐng)注意，有時(shí)最佳帶寬性能的要求可能與最佳噪聲性能的要求相沖突。對(duì)于帶寬，我們希望每個(gè)增益級(jí)具有近似的增益，而對(duì)于噪聲，我們則希望第一級(jí)具有全部的增益。

圖 4

第二個(gè)竅門(mén)是注意源阻抗。這樣做有兩個(gè)原因：第一，源阻抗越大，則系統(tǒng)噪聲越大；第二，放大器必須與源阻抗匹配良好，如果源阻抗較高，電流噪聲噪聲特性可能比電壓噪聲特性更重要。

第三個(gè)竅門(mén)是要注意反饋電阻，如果選擇超低噪聲運(yùn)算放大器，卻使用很大的反饋電阻，則不可能實(shí)現(xiàn)低噪聲電路，在同相（圖 5）或反相配置中，注意反饋電阻相當(dāng)于折合到輸出端的噪聲源。而其他電阻則相當(dāng)于輸入端的電壓源，更準(zhǔn)確的說(shuō)，是反相配置輸入端的電壓源。前文已經(jīng)談到，設(shè)計(jì)低噪聲系統(tǒng)時(shí)，第一級(jí)應(yīng)用有高增益，這種情況下 Rg 噪聲占主導(dǎo)地位。
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