【图】放大电路输入电阻与反馈电阻噪声的关系
来源:电工天下时间:2019-11-28 09:28:15 作者:老电工手机版>>
有关放大电路输入电阻与反馈电阻噪声的关系,放大电路的噪声性能深受电阻热噪声(输入电阻和反馈电阻)影响,噪声电压大小与电阻阻值,带宽和温度(开尔文)的平方根成比例关系。
放大电路输入电阻与反馈电阻噪声的关系
放大电路的噪声性能深受电阻热噪声(输入电阻和反馈电阻)影响,人们大多知道电阻会发出噪声,却未必清楚其中细节,以下稍加解释。
电阻的戴维宁噪声模型由噪声电压源和纯电阻构成,如图1。
图1
噪声电压大小与电阻阻值,带宽和温度(开尔文)的平方根成比例关系。
通常会量化其每1Hz带宽内的噪声,也就是其频谱密度。电阻噪声在理论上是一种“白噪声”,即噪声大小在带宽内是均等的,在每个相同带宽内的噪声都是相同的。
图2
总噪声等于每个噪声的平方和再开平方。我们常常提到的频谱密度的单位是 V/ 。对于1Hz带宽,这个数值就等于噪声大小。对于白噪声,频谱密度与带宽开方后的数值相乘,可以计算出带宽内总白噪声的大小。为了测量和量化总噪声,需要限制带宽。如果不知道截止频率,就不知道应该积分到多宽的频带。
频谱图是以频率的对数为x轴的伯德图。在伯德图上,同样宽度右侧的带宽比左侧要大得多。从总噪声来看,伯德图的右侧或许比左侧更重要。
电阻噪声服从高斯分布,高斯分布是描述振幅分布的概率密度函数。服从高斯分布是因为电阻噪声是由大量的小的随机事件产生的。
中央极限定理解释了它是如何形成高斯分布的。交流噪声的均方根电压幅值等于高斯分布在±1σ范围内分布的振幅。对于均方根电压为1V的噪声,瞬时电压在±1V范围内的概率为68% (±1σ) 。
人们常常认为白噪声和高斯分布之间有某种关联,事实上它们没有关联。
比如,滤波电阻的噪声,不是白噪声但仍然服从高斯分布。二进制噪声不服从高斯分布,但却是白噪声。电阻噪声既是白噪声也同时服从高斯分布。
图3
纯理论研究者会认为高斯噪声并没有定义峰峰值,而它是无穷的。这是对的,高斯分布曲线两侧是无限伸展的,因此任何电压峰值都是有可能的。实际中,很少有电压尖峰超过±3倍的均方根电压值。许多人用6倍的均方根电压值来近似峰峰值的大小。为了留有足够的裕度,甚至可以用8倍的均方根电压值来近似峰峰值的大小。
两个电阻串联的噪声之和等于这两个电阻和的噪声。相似的,两个电阻并联的噪声之和等于这两个电阻并联后电阻的噪声。如果不是这样,那么在串联或者并联电阻时就会出问题。还好它确实是这样的。
一个高阻值电阻不会因为自身噪声电压而产生电弧和火花。电阻的寄生电容并联在电阻两端,将限制其带宽和端电压。相似的,你可以想象绝缘体上产生的高噪声电压也会被其寄生电容和周围的导体分流。
一个有趣的测验:对于一个开路电阻,并联一个0.5pF电容,它的总噪声是多少?
相关文章
串联反馈式稳压电路的工作原理说明
一个典型的串联反馈式稳压电路,由基准电压、比较放大、调整、取样等几部分组成,那么串联反馈式稳压电路的工作原理是什么样的,下面与电工天下小编一起来了解下。
时间:2022-07-31 09:14:06
功率放大电路的工作过程及原理分析
有关功率放大电路的知识,介绍了乙类功率放大器的工作过程,复合三极管的复合规则,以及甲乙类功率放大器的工作原理,有需要的朋友参考下。
时间:2021-12-02 06:10:59
差动放大电路的工作原理分析
有关差动放大电路的知识,介绍了电路各元器件的作用,电路的主要特点,以及该差动放大电路的工作原理,有需要的朋友参考下。
时间:2021-11-16 13:19:31
共射极放大电路与二极管稳压电路图
共射极放大电路与二极管稳压电路图,共射电路是放大电路中应用最多的一种三极管接法,信号由三极管基极和发射极输入,从集电极和发射极输出。稳压二极管并联稳压的输入电压必须大于输出电压。
时间:2021-10-18 11:18:35
一例差分放大电路的电路图
一例差分放大电路的电路图,差分放大电路,电路图如下所示:差分放大电路,也称为差动放大电路,当该电路的两个输入端的电压有差别时,输出电压才会有所变动,所以称为差动。
时间:2021-10-18 11:15:52
一例用集成运放设计的40倍放大电路
一例用集成运放设计的40倍放大电路,打算设计一个放大倍数为40的放大电路,采用三极管分立元件或集成运放皆可实现,但对于初学者来说,采用集成运放设计更简单。
时间:2021-07-27 10:53:19
电压串联负反馈放大电路的作用图解
电压串联负反馈放大电路的作用,两级电压串联负反馈放大电路,交流等效电路方框图,介绍了反馈类型的判断方法,判断是电压反馈还是电流反馈,判别是串联反馈还是并联反馈,反馈对输出电量的稳定作用等。
时间:2021-07-20 09:01:27
直流反馈与交流反馈的区别与联系
如何区分直流反馈与交流反馈,仅在直流通路中存在的反馈称为直流反馈,仅在交流通路中存在的反馈称为交流反馈,分清反馈是在什么工作状态下起作用,从而分清直流反馈和交流反馈。
时间:2021-07-20 09:01:21
- 上一篇:【图】反馈电阻并联电容有什么作用
- 下一篇:电流截止负反馈的概念与作用