運(yùn)放噪聲------反饋會有什么影響呢?
上個月我們研究了同相放大器的噪聲,但是我忽略了反饋網(wǎng)絡(luò)帶來的噪聲問題。一位讀者向我提出疑問,并希望得到更多詳細(xì)信息。那么,在圖1中R1和R2帶來的噪聲是多少呢?
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/284648.htm反相輸入端帶來的噪聲包含反饋電阻的熱噪聲和運(yùn)放的電流噪聲在反饋電阻上引起的電壓噪聲。這些噪聲源在輸出端帶來的噪聲可以使用下列幾個運(yùn)放最基本的知識來估計:
R1的熱噪聲電壓通過電路的反相增益-R2/R1放大到輸出端。
R2帶來的熱噪聲直接輸出到運(yùn)放的輸出端。
反相輸入端的電流噪聲流過R2,在運(yùn)放的輸出端帶來IN*R2的噪聲。
這些噪聲源是不相關(guān)的,所以它們可以平方根的方式求和。
但是有更直觀的方法來看待這個問題。如果這些噪聲源都是在運(yùn)放的同相輸入端將會非常方便。輸出噪聲除以同相放大增益,這種歸類到輸入端(RTI)的方法可以方便地比較噪聲源和輸入信號。
反相輸入端的噪聲與R1和R2的并聯(lián)值有關(guān)。當(dāng)歸類到同相輸入端時, R1和R2疊加起來的熱噪聲歸類到輸入端(RTI)噪聲等于R1和R2并聯(lián)電阻的熱噪聲。反相輸入端的電流RTI噪聲等于IIN*(R1||R2) 。這些都與R1||R2相關(guān)。
這個結(jié)果揭示了一個重要的低噪聲設(shè)計因素。使(R1||R2)<<rs, r1和r2的rti噪聲可以忽略。如果(r1||r2)等于rs,反饋網(wǎng)絡(luò)帶來的噪聲與信號源輸出阻抗的噪聲相同。對于一些設(shè)計來說,這個噪聲可能太大了。
在高增益時,可以很容易地得到較低的并聯(lián)電阻。R1可以遠(yuǎn)小于RS且R2可以很大。在中等增益時,要得到較低的并聯(lián)電阻變得較難。增益為2(R1等于R2時)是最差的情況。舉個例子,如果你希望得到100歐姆的并聯(lián)電阻,R1和R2需要為200歐姆。
反饋網(wǎng)絡(luò)給運(yùn)放帶來了一個400歐姆的負(fù)載,在大多數(shù)情況下,這個負(fù)載電阻值太小了。當(dāng)R1大而R2小的時候,可以比較容易地讓增益接近1。這種情況并不多見,因為你通常希望在低噪聲的第一級得到較大的增益。
注意一個常見問題,R2變大時,輸出噪聲并沒有增加。如果通過增加R2,減小R1來得到更高的增益,此時并聯(lián)電阻不變,噪聲將會保持不變。
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