正確選擇低噪聲放大器

1、 雙極型雙極型JFET 輸入輸入CMOS 輸輸 入入了解放大器的工作了解放大器的工作原理及設(shè)計方法原理及設(shè)計方法了解放大器是否擁有了解放大器是否擁有低噪聲特性和相關(guān)噪低噪聲特性和相關(guān)噪聲參數(shù)聲參數(shù)了解了解不同類型放不同類型放大器大器的噪聲參數(shù)的噪聲參數(shù)差異差異在沒有其它噪聲干擾的情況下，放大器輸入開路時出現(xiàn)在輸入端的電流波動在沒有其它噪聲干擾的情況下，放大器輸入短路時出現(xiàn)在輸入端的電壓波動噪聲密噪聲密度度噪聲密度也稱作噪聲密度也稱作點點噪聲噪聲。電壓噪聲密。電壓噪聲密度單位為度單位為 nV/ ，電電 流噪聲密度通流噪聲密度通常表示為常表示為 pA/ 。在描述噪聲密度時一般考在描述噪聲密度時一般

2、考慮兩種頻率下的數(shù)值：一慮兩種頻率下的數(shù)值：一個是低于個是低于200Hz的的閃爍噪閃爍噪聲聲，另一個是在，另一個是在1kHz通帶通帶內(nèi)的噪聲內(nèi)的噪聲。這些測量值均。這些測量值均以放大器輸入端為參考。以放大器輸入端為參考。zHzH電壓噪聲密度與頻率的關(guān)系曲線，主要受兩種噪聲源的影響：閃爍噪聲和散粒噪聲。 閃爍噪聲又稱 1/f 噪聲，與頻率成反比，是頻率低于 200Hz 時的主要噪聲源。散粒噪聲是流過 正向偏置PN結(jié)的電流波動所造成的白噪聲。增益電路帶寬電路帶寬環(huán)境溫度環(huán)境溫度外部電路阻抗外部電路阻抗放大器本身放大器本身總噪聲計算總噪聲計算特定頻率下運算放大器總輸入噪聲的標(biāo)準(zhǔn)表達式為：n例如，如果

3、放大器的帶寬范圍為 100Hz 至 1kHz，那么，下式就是整個 帶寬范圍內(nèi)的總噪聲： 雙極型JFET輸入CMOS輸入常見常見的低的低噪聲噪聲放大器放大器雙極雙極型放型放大器大器雙極型放大器是低噪聲放大器中最常見的選擇。低噪聲、雙極型放大器，如 MAX410，可提 供極低的輸入電壓噪聲密度(1.8nV/ )和相對較高的輸入電流噪聲密度(1.2pA/ )。該 類放大器的單位增益帶寬的典型值小于 30MHz。 雙極型放大器非常適合源阻抗較低的應(yīng)用。電路例子對比n與雙極型設(shè)計相比，JFET 輸入低噪聲放大器具有超低輸入電流噪聲密度.但輸入電壓噪聲密度相對較大，JFET 設(shè)計允許單電源工作。但是，由于

4、 JFET 放大器的電壓噪聲較大，在 源阻抗較低的應(yīng)用中，它通常不是首選 。典型的CMOS輸入型放大電路新型CMOS輸入低噪聲放大器能夠提供與雙極型設(shè)計相當(dāng)?shù)碾妷涸肼曋笜?biāo)。例如，MAX4475具有低輸入電壓噪聲密度(4.5nV/ )和低輸入電流噪聲密度(0.5fA/ )，單電源供電時可提供超低失真。這些特性使得CMOS輸入放大器成為低失真、低噪聲應(yīng)用的最佳選擇。光電二極管前置放大電路采用采用 CMOS 輸入的低輸入的低噪聲放大器具有非常噪聲放大器具有非常低的偏置電流和失調(diào)低的偏置電流和失調(diào)電壓，以及非常高的電壓，以及非常高的輸輸 入阻抗。這些器件入阻抗。這些器件非常適合源阻抗較高非常適合源阻抗

5、較高的信號調(diào)理。的信號調(diào)理。CMOS用于 16 位DAC輸出的緩沖器 低噪聲性能和低輸入偏置電流使得低噪聲性能和低輸入偏置電流使得 CMOS 輸入放大器成為輸入放大器成為 16 位位 DAC 輸出緩沖器的理想輸出緩沖器的理想 選擇。選擇。 綜合結(jié)論n沒有一種放大器能夠適合所有應(yīng)用。下表 總結(jié)了三種常見放大器設(shè)計的典型噪聲參數(shù)。 INPUT STAGE （放大器類型）VOLTAGE NOISE （電壓噪聲）CURRENT NOISE （電流噪聲）INPUT BIAS CURRENT（輸入偏置電流）OVERALL PERFORMANCE （總體性能）雙極型1.8nV/1.2pA/80nA Good JFET 10nV/ 0.5fA/ 1pA BetterCMOS4.5nV/ 0.5fA/ 1pA Best zHzHzH