减少运算放大器质量控制的测试时间

身。适用此经验法则需要三个关键条件：

1. 1/f曲线必须接近功率频谱上的1/f或者噪声频谱上的，

2. 关注的区域必须在1/f起主导作用的噪声频谱区域内，并且比率必须一样。

通过使用这一方法，只要上面提到的频率在1/f起主导作用的区域内，我们就可以通过仔细筛选10Hz到1kHz范围内的运放来估算0.1Hz到10Hz 范围内的1/f RMS噪声。这个频率方面的变化将器件的测试时间缩短100倍，甚至更多。可在100毫秒内获得一个样本，而不用为此等待10秒钟。在使用CMOS放大器时节省的时间最多，这是因为它的角频率要大于双极放大器的角频率。图表2和3中的图显示放大器的峰值到峰值噪声水平在不同的频率范围内保持不变，前提是频率比相等，并且测量值在1/f为主要噪声因素的区域内。

图表2. 0.1Hz至10Hz的电压噪声

图表3. 1Hz至100Hz的电压噪声

结论

外推1/f噪声分量的技巧只有在所有频率处于1/f为主要噪声因素的区域内才有效。只要为外推选择的带宽足够远离角频率，这个技巧就具有极高的执行准确度，其原因是宽频带噪声分量在这个区域内很明显。此外，1/f曲线必须接近功率频谱上的1/f或者噪声频谱上的。大多数传统半导体运放遵守这个规则，值得注意的例外情况是斩波或自动归零放大器，这些放大器没有1/f噪声区域。其中一个例子就是低噪声、零漂移OPA2188。

致谢

本文作者希望向Art Kay和Matthew Pickett在概念和思路方面给予的指导致谢。

参考文献

1. Art Kay，“分析和测量运算放大器电路中的固有噪声，”AnalogZone，2006年。

在线版地址：www.ti.com/3q14-slyy061

2. Art Kay，“运算放大器噪声：分析和减少噪声的技巧和提示(第一版)，”Elsevier Inc.，2012年1月27日