《等效输入噪声电流》课件

等效输入噪声电流数内等效输入噪声电流是电子放大器中非常重要的一个参它代表了放大器部噪对过声源输入端的等效噪声通分析等效输入噪声电流，可以更好地了解放大器计的性能和设作者M M课程大纲课程概述噪声分析绍热击系统全面地介电子系统噪声的基本深入分析噪声、1/f噪声、射噪声来原理、噪声源、等效输入噪声电流以及量子噪声等噪声源的特性与影响计测试的算与方法低噪声设计噪声测试讨过关键选讲数测试探如何通电路拓扑和器件解各种噪声参的方法,包括交择来绍降低噪声,并介多种低噪声电路流噪声、脉冲噪声、神经信号噪声等计设案例什么是电子系统的噪声现对产噪声是电子系统中不可避免出的随机信号,它会系统的性能来内来生不利影响噪声源可能自部元件,如电阻和放大器,也可能环检测自外部境,如干扰噪声会限制系统的信噪比,降低信号能力对关和分辨率因此,研究和降低噪声于提高电子系统性能至重要噪声的来源外部噪声内部噪声系统噪声测量噪声来产结测给测自电磁干扰、电网干扰等外电路中电子元器件本身生的电路的拓扑构、工作模式以量电路自身的噪声也会环热数对结带来部境的噪声信号可能会干扰噪声、1/f噪声和量子噪声及器件的参特性也会系统量果一定的干扰,需要内虑测电子系统的正常工作是不可避免的部噪声源总体噪声水平造成影响考量系统的噪声特性热噪声热热压噪声是电子元件中由于运动引起的随机电和电流它属于固有噪声的一种,热关无法消除噪声的大小与元件的电阻值和温度成正比,但与元件的类型无来热压噪声源运动引起的随机电和电流主要特性大小与电阻值和温度成正比,与元件关类型无谱频关功率密度率无,呈白噪声特性噪声1/f谱频数这内1/f噪声是一种常见的电子系统噪声类型,其功率密度与率的倒成正比种噪声源于电子器件部的随过载数涨频现显机程,如流子量的落、缺陷位移等1/f噪声在低段表更加明,且广泛存在于各种电子电路中1/f1/f谱频功率密度与率成反比1K-100K1KHz-100KHz导频带1/f噪声主30dB30dB对热约1/f噪声相噪声大30dB射击噪声击这现为击来导内载释获释过射噪声是由电子器件中电子运动的随机性引起的噪声种噪声通常表短脉冲噪声信号,其幅度呈随机分布射噪声的主要源包括半体器件部的流子注入和放以及器件表面的随机捕和放程量子噪声产质规现量子噪声是源于量子力学的根本原理而生的噪声由于电子具有量子性,电子的运动遵从量子力学律,因此在电子器件中会出量子应导这热涨应导效致的噪声,就是量子噪声量子噪声主要包括电子运动的量子落噪声和隧穿效致的噪声涨热应量子落噪声源于电子运动的量子效,会随温度和电子密度变化应势垒过压结隧穿效噪声源于电子在中的隧穿程,会随电、电流和器件构变化等效输入噪声电流的含义信号接收链路分析噪声产生源分析电路设计应用链将简计等效输入噪声电流是分析信号接收路中噪等效输入噪声电流电路中的各种噪声源等效输入噪声电流是设低噪声电路拓扑、关键标对为数声水平的指它反映了前端电路输化一个等效的噪声电流源,有利于分析和优化放大器参等的重要依据,是电子系统贡计关键标入信号的噪声献程度降低电路的整体噪声水平设的指之一等效输入噪声电流推导公式了解噪声来源热击电子系统中的噪声源包括噪声、1/f噪声、射噪声和量子噪声等确定噪声建模将为应压不同噪声源建模相的噪声等效电流和电源推导等效输入噪声电流过导数通电路分析方法,从输出噪声功率推出等效输入噪声电流的学表达式分析影响因素数环诸关进等效输入噪声电流与电路参、工作境等多因素相,需要行全面分析运放等效输入噪声电流计算噪声建模1将为运放等效一个理想运放和等效输入噪声电流源构成的等效电路模型电压噪声2测开压量运放的路电噪声密度电流噪声3测量运放的短路电流噪声密度等效输入噪声电流4过压计通电噪声密度和电流噪声密度算得出为计测开压这计了准确算等效输入噪声电流,需要首先建立运放的电路模型,量其路电噪声和短路电流噪声,然后代入公式得出等效输入噪声电流一过计础算程是理解和设低噪声电路的基电压和电流噪声换算噪声电压1测压系统中量的实际噪声电等效输入噪声电流2换算成等效的电流噪声源换算公式3过关进转换通相公式行压测为来们将转换为实际电子系统中噪声信号往往以电形式量,但了更好地理解噪声的源和特性,我常需要其等效的输入噪声电流利用相关进换计公式行算,可以更方便地分析和设低噪声电路如何降低等效输入噪声电流选择低噪声电子器件优化电路布局12使用具有低噪声特性的放大器、合理的电路布局可以降低信号传线缩感器等电子器件是降低噪声的耦合噪声,并短信号通路关键的长度采用屏蔽技术优化电源滤波34内导层滤使用金属外壳或部电涂采用高性能波电路可以降低纹开关对可以有效隔离外部干扰,减少噪电源波及噪声电路的进声入影响输入级电路设计选择合适的放大器优化输入级电路应场选择计级栅根据用景具有低噪声特合理设输入偏置电路、极数性的放大器芯片常用的低噪声电阻等参，使电路工作在低噪区运放有OP

07、LF357等声域降低热噪声抑制噪声1/f选级用低阻值的输入电阻、合理布增大输入管的工作电流、使用线来级来、使用低噪声电源等措施降JFET或MOSFET输入等方法热低噪声降低1/f噪声低噪声电路拓扑运算放大器拓扑级计热对称级优化运放电路的输入设,减小噪声和1/f噪声使用双管输入、差分输入等特殊拓扑晶体管电路拓扑计击采用低噪声晶体管,如JFET、MOSFET等,优化偏置电路设,降低穿噪声和漏电流噪声传感器电路拓扑对测传级于光电探器、成像感器等,需要优化前放大电路的噪声性能,减小量子噪声影响低噪声放大器设计噪声因子最小化输入匹配优化高增益设计低噪声工艺过选择对进级获选通科学的器件和电路拓输入端行阻抗匹配是降低采用多放大拓扑,可以得用低噪声工艺制造的芯片,关键热压扑优化,可以最大程度地降低噪声的,可以大幅减少更高的电增益,从而使信号如CMOS、BiCMOS、SiGe等,远放大器的噪声因子,从而提高噪声和1/f噪声的干扰功率大于噪声功率,提高信可以从根本上降低放大器的固系统的灵敏度噪比有噪声低噪声图像传感器高动态范围低暗电流图传宽过选择低噪声像感器能够在广的通优化制造工艺和材料,光强条件下保持优异的性能,提可以大幅降低暗电流,提高信噪图质高像量比快速响应低功耗设计图传过术新型低噪声像感器具有更快通电路优化和功耗控制技,读图传现的信号出速度,适用于高速成低噪声像感器可以实低功应像用耗的特性低噪声量程放大电路线性放大精确测量动态范围线计过压负低噪声量程放大电路采用性放大拓扑,精心设的低噪声放大电路可以最大限通合理的电路拓扑和电/电流反现测馈现宽态围可以实高增益和低噪声放大,适用于微度地提高信号量的精度和灵敏度,在各,可以实动范的低噪声放大,测应较场弱信号的放大和处理类精密量仪器中广泛用适用于信号幅度变化大的合低噪声测量仪表精密电路设计高可靠性设计高分辨率测量测进计对疗领测应计测低噪声量仪表需要采用先的电路设技于航空航天、医等域的高精密量低噪声设可以使量仪表具有更高的灵敏术计滤测测满,如采用低噪声放大器、屏蔽设和波用,低噪声量仪表需要具有出色的抗干扰度和分辨率,从而能够精确量微弱信号,来内对测环应测结测电路,最小化部噪声源量精度的影能力和境适性,以确保量果的可靠足更高的量要求响性低噪声数据采集系统抗噪输入级精密滤波12阶滤采用低噪声放大器、平衡式差采用高精度、高的模拟波频频分电路等,最大限度降低基于电电路,有效抑制工噪声和高内子器件的在噪声噪声保护高分辨率3EMI/EMC4ADC过选数通合理的电磁屏蔽、接地以用具有高位、低噪声的高滤计数转换及波设,避免外部干扰噪声性能模器,提升信噪比和进态围入系统动范低噪声射频电路高频噪声抑制低噪声放大器线计选采用合理的电路拓扑和布设,用低噪声放大器芯片,配合合理频对频可有效抑制高噪声射信号的偏置电路,可大幅降低整体电路的干扰的噪声水平匹配优化滤波技术过现滤通阻抗匹配优化,可实信号的采用合理的波电路可有效减弱传来高效输,降低反射噪声外干扰噪声,改善信噪比等效输入噪声电流测试方法交流噪声测试神经信号采集噪声测试过频谱测谱积针对应测试通分析仪量电路的交流噪声密度，然后分得到等效输入噪声生物医学放大器等用，利用人工神经元信号等效输入噪声电流电流123脉冲噪声测试测单续时使用采样示波器量电路的个脉冲噪声事件，并根据脉冲幅度、持频计间和率算等效输入噪声电流交流噪声测试信号分析1频谱对测试进频谱利用分析仪信号行分析滤波分离2滤滤使用高通波器和低通波器分离出噪声成分均方根测量3测量噪声信号的均方根值以量化噪声水平等效噪声计算4测结根据量果推算等效输入噪声电流测试过频谱滤测骤评终换这交流噪声是通分析、波分离和均方根量等步,估电子电路中的交流噪声水平,并最算得到等效输入噪声电流种方法可以准识别频谱为确出噪声的成分,电路优化提供依据脉冲噪声测试信号捕获1数获观使用高速字示波器或采集卡捕电路的输出波形,以察脉冲噪声的特征时域特性分析2测续时频时数量脉冲噪声的幅度、持间、率等域参,了解噪声信计号的统分布频域特性分析3频频谱谱利用FFT等域分析方法,查看噪声的分布和功率密度,定来位噪声源神经信号采集噪声测试抑制干扰1术采用屏蔽和接地技,减少外界电磁干扰调整放大电路2数优化放大电路参,提高信噪比降低接触电阻3选导用高电性电极,减小接触电阻提高采样频率4频获提高采样率,得更高分辨率过导问题数选神经信号采集程中易受到电磁干扰、接触电阻等因素的影响,致噪声采取屏蔽接地、优化放大电路参、用低接触电阻电极、提高采样频质率等措施,可有效降低神经信号采集中的噪声,提高信号量影像传感器噪声测试暗噪声测试环测传评传础在完全黑暗境下量影像感器的暗电流噪声特性,估感器的基噪声水平读出噪声测试测传读过产读量影像感器在出程中生的电子噪声,确保信号出能够达到期望的信噪比增益噪声系数测试评传为估感器在不同增益设置下的噪声特性,优化信号处理提供依据热噪声测试测传热环稳在不同温度条件下量感器的噪声,模拟实际工作境并确保性能定光电探测器噪声测试光电探测器的噪声源1测转换光电探器的噪声主要包括光电噪声、放大噪声和电路噪测试针对进声等准确需要不同噪声源行分析光电噪声测试方法2测试测试测试常用的方法包括暗电流噪声、光电流噪声、信噪测试应场选择测试比等根据实际用景合适的方法高灵敏度探测器噪声测试3对测单测测试于高灵敏度探器,如光子探器,需要采用超低噪声严环测试设备和格的境控制,才能准确噪声性能低噪声电路设计案例们将计这疗我分享一个低噪声电路设的实际案例是一款用于医影像设备的前端现态围们结放大器电路,需要实极低的噪声和高的动范我采用了特殊的拓扑构选终现和优化的器件型,最实了噪声电流小于1fA/√Hz的性能该计选择选关键术过设案例包括噪声分析、电路拓扑、器件型等方面的技点通读进计具体分析,者可以学到如何系统地行低噪声电路的设与优化总结与展望总结展望过们对来术计将临战通深入分析电子系统的各种噪声源,了解它系统性能的影响未,随着电子技的快速发展,低噪声电路设面更多挑导这给关计续计现推了等效输入噪声电流一重要概念,并出了相算公式需要持优化设方法,采用新材料和新工艺,实更高性能的低噪声电路参考文献专著文献期刊论文在线资源会议论文计关线议《电子电路噪声分析与设》、IEEE Transactionson电子系统噪声相的在教程、IEEE ISSCC、CICC等国际会计专应记计计关《低噪声电路设》等业著Circuits andSystems、用笔及设指南上发表的低噪声电路设相论作Analog IntegratedCircuits文and SignalProcessing等国际关期刊发表的相研究文章。