Я думаю, что знаю, как это сделать, но вы можете найти в Интернете много разных инструкций и калькуляторов, которые противоречат друг другу. Мне еще предстоит найти четкую и лаконичную процедуру для расчета собственных шумов схем операционного усилителя (включая тепловые шумы, дробовые шумы и т. Д., Но не включая помехи от внешних источников), и один из источников, на которые, по-видимому, ссылаются многие люди имеет ряд ошибок , поэтому я спрошу это здесь и посмотрю, кто может объяснить это лучше всего.
Например, как бы вы рассчитали выходной шум этой цепи?
Какие источники шума вы включаете?
- Шум внутреннего входного напряжения операционного усилителя
- Шум внутреннего входного тока операционного усилителя
- Резистор тепловой шум
- Шум на выходе операционного усилителя?
Как вы рассчитываете вклад каждого компонента? Как вы комбинируете шумовые компоненты вместе? Какое усиление вы используете, чтобы получить выходной шум от входного эквивалентного шума? Как вы рассчитываете усиление? Это так же, как усиление сигнала? Какие могут быть упрощения и сокращения, и насколько они будут отличаться от реального мира?
и тд и тп
источник
Хорошо, я знаю, как это сделать сейчас.
Существует 3 основных источника шума, которые необходимо рассчитать:
Так, например, если Rs = 100 Ом, Rm = Rp = 1 кОм и Rf = Rg = 100 кОм, то Req = 2,1 кОм.
Например, при Req = 2,1 кОм, при 27 ° C и ширине звуковой полосы 22 кГц резисторы будут вносить среднеквадратичное значение 0,87 мкВ = -121 дБВ на входной шум.
Затем найдите напряжение и текущий шум операционного усилителя в техническом описании. Как правило:
Текущий шум, вероятно, не имеет значения для операционного усилителя с FET-входом, поэтому мы можем перейти к вычислению выходного шума: просто умножьте входной шум на коэффициент усиления усилителя. Однако вам нужно умножить на « усиление шума », а не усиление сигнала. Чтобы найти усиление шума усилителя , преобразуйте имеющиеся источники в короткие замыкания и подключите источник испытательного напряжения последовательно с неинвертирующим входом усилителя:
Более подробные шаги
Есть несколько дополнительных шагов, которые вы можете сделать, чтобы сделать ваши расчеты более точными:
Чтобы рассчитать влияние текущего шума операционного усилителя, возьмите текущий шум и умножьте его на эквивалентное сопротивление, рассчитанное ранее. Для TLC071 это 0,6 фА / √Гц. Итак, в сочетании сре д 2,1 кОм, мы получаем 0,00126 нВ / √Гц. Очевидно, что это намного меньше, чем шум напряжения операционного усилителя, поэтому он не повлияет на результат в этом примере. В случаях с большимире д , это будет иметь эффект. Вы можете рассчитать его таким образом и объединить с другими источниками, как показано выше:
vт о т л= Vр2+ VВ2+ Vя2------------√
Также может повлиять пропускная способность вашего измерительного оборудования. В предыдущих измерениях предполагалось использование фильтра кирпичной стены с частотой 22 кГц, но фильтры кирпичной стены не могут существовать в реальности. Вы можете исправить падение реального фильтра, рассчитав эквивалентную ширину полосы шума (ENBW). Вот таблица поправочных коэффициентов фильтра ENBW в зависимости от порядка . См. Также Почему существует два набора поправочных коэффициентов ENBW?
Фактически, шум напряжения операционного усилителя на самом деле не является постоянным. Это зависит от частоты, поэтому лучше записать какv~( ф) , Вы можете рассчитать его более точно с помощью численного интегрирования. Видите шум, и что на самом деле означает V / √Hz?
источник