学模拟+《运算放大器噪声优化手册》读书笔记〈五〉

这章讨论决定运算放大器固有噪声的基本物理关系。我们将学到如何根据产品说明书的典型规范在室温及超过室温时估算最坏情况下的噪声。

经验法则 1：对半导体工艺进行一些改变，不会影响到宽带电压噪声。这是因为运算放大器的噪声通常是由运算放大器偏置电流引起的。

宽带电流噪声要比电压噪声更容易受影响。这是因为电流噪声与基极电流密切相关，而基极电流又取决于晶体管电流增益。

经验法则 2：放大器噪声会随着温度变化而变化。噪声以绝对温度的平方根成正比地增大，因此在大范围的工业温度内噪声的变化相对很小。

经验法则 3：1/f 噪声极易受工艺影响。晶体结构制造工艺过程中会产生一些瑕疵，1/f 噪声的产生则与这些瑕疵有关。大多数器件产品说明书都给出了 1/f 噪声的最大值，却没有提及工艺或最终测试时对器件进行的测量。如果产品说明书没有给出 1/f 噪声的最大值，可以用三倍偏差来估算最差情况（假设在工艺上没有针对1/f噪声的优化）。

经验法则 4：电路板和系统级设计人员需要了解的一点是，Iq 和宽带噪声呈负相关。严格来说，噪声与运算放大器输入差动级的偏置相关。对于低噪声放大器来说，这个假设是成立的。一般说来，宽带噪声与 Iq 的平方根成反比。但是，对于不同的偏置方案这个反比关系也会发生变化。

经验法则 5：FET 运算放大器固有电流噪声非常低，比双极性的要低。因为 FET 放大器的输入栅极电流比双极放大器的输入基极电流小得多。相反，在给定一个偏置电流值（如输入级的集电极电流或漏极电流）的情况下，双极放大器具有更低的电压噪声。

轨到轨放大器是一个噪声与共模输入电压相关的特殊输入拓扑结构的例子。

放大器永远是个好东西