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放大器的噪聲問題(4)

冬至子 ? 來源:硬件電路設計與研究 ? 作者:scuzy ? 2023-10-12 15:23 ? 次閱讀

下面用實際的運放AD8067設計一個同相2倍放大,手工計算一下噪聲,并與NI multisim仿真結果對比,發現吻合度非常高!

multisim電路圖如下:

圖片

圖片

1khz時:

inoise=15.79nv rr1=18.2nv rr2=12.87nv rr3=12.87nv

onoise=31.58nv

K=1.38*10^-23,T=300,rr3=10k

rr3^2=4KTR=4*1.38*300*10000*10^-23=16.56*10^-17=165.6*10^-18

rr3=12.87*10-9=12.87nv ,而rr2/rr3的噪聲放大倍數都是1,所以輸出端單位HZ噪聲貢獻都是12.87nv,和測試一模一樣!

同理rr1的單位hz輸出噪聲為9.1nv,在輸出端放大了 2倍,剛好18.2nv

inoise是把輸出端的噪聲onoise除以放大倍數等效到輸出端,現在放大倍數是2,它們就是2倍關系不變,從inoise或onoise曲線看很像數據曲線,具體如何?我們簡單估算一下:

onoise^2 - rr1^2 - rr2^2 - rr3^2 = 997.26 - 663.029=334.24

有效值為18.28nv,再除以2,為9.14nv/根號HZ,從圖表看基本是接近10nv的,計算值略微偏小,在允許誤差內。

再換300khz點計算:

圖片

inoise=14.3345nv rr1=18.2nv rr2=12.87nv rr3=12.87nv

onoise=28.6751nv

onoise^2 - rr1^2 - rr2^2 - rr3^2

有效值為12.6187nv,再除以2,為6.3nv/根號HZ,從圖表看基本是6點幾nv的,計算值略微偏小,在允許誤差內。

圖片

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