運算放大器電路固有噪聲的分析與測量之放大器的內(nèi)部噪聲

　　經(jīng)驗法則 5：FET 運算放大器固有電流噪聲非常低。這也說明了雙極與 FET 晶體管以及噪聲之間的差異。因為 FET 放大器的輸入柵極電流比雙極放大器的輸入基極電流小得多。相反，在給定一個偏置電流值（如，輸入級的集電極電流或漏極電流）的情況下，雙極放大器具有更低的電壓噪聲，請參見圖 7.5 的多個示例。

圖 7.5 MOS 放大器與雙極放大器的電壓及電流噪聲的對比

　　雙極噪聲的詳細(xì)數(shù)學(xué)計算方法

　　圖 7.6 表明了雙極晶體管噪聲模型的原理。圖 7.7（方程式 1、2 和 3）中給出了雙極晶體管的基本噪聲關(guān)系。在該部分中，我們將利用這些方程式，以得出一些基本關(guān)系，而經(jīng)驗法則就是基于這些基本關(guān)系得出的。

圖 7.6 雙極晶體管噪聲模型

圖 7.7 雙極噪聲基本關(guān)系

　　利用方程式 1 進行分析：雙極熱噪聲

　　方程式 1 說明了一個雙極晶體管基極中的物理電阻熱噪聲。在一個集成電路運算放大器中，電阻器通常是由與差動輸入級基極串聯(lián)的 ESD 保護電路提供的，如圖 7.8 所示。在一些情況下，這種噪聲是主要的噪聲源。對大多數(shù)集成電路工藝而言，為該電阻設(shè)置 ±20% 容差值是合理的。圖 7.9 顯示，輸入電阻出現(xiàn) 20% 的變化時噪聲會相應(yīng)地發(fā)生 10% 的變化。

圖 7.8 運算放大器噪聲熱噪聲分量

圖 7.9 熱噪聲容差