充電器如何運(yùn)算放大器的噪聲

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充電器如何運(yùn)算放大器的噪聲

充電器廠家深入了解噪聲在設(shè)計低噪聲充電器前置放大器之前，必須仔細(xì)審視源自放大器的噪聲，一般來說，運(yùn)算放大器的噪聲主要來自四個方面：

1、熱噪聲(Johnson)：由于充電器電導(dǎo)體內(nèi)電流的電子能量不規(guī)則波動產(chǎn)生的具有寬帶特性的熱噪聲，其電壓均方根值的正方與帶寬、電導(dǎo)體電阻及絕對溫度有直接的關(guān)系。對于電阻及晶體管(例如雙極及場效應(yīng)晶體管)來說，由于其電阻值并非為零，因此這類噪聲影響不能忽視。

2、閃爍噪聲(低頻)：由于充電器晶體表面不斷產(chǎn)生或整合載流子而產(chǎn)生的噪聲。在低頻范圍內(nèi)，這類閃爍以低頻噪聲的形態(tài)出現(xiàn)，一旦進(jìn)入高頻范圍，這些噪聲便會變成“白噪聲”。閃爍噪聲大多集中在低頻范圍，對電阻器及半導(dǎo)體會造成干擾，而雙極芯片所受的干擾比場效應(yīng)晶體管大。

3、射擊噪聲(肖特基)：充電器肖特基噪聲由半導(dǎo)體內(nèi)具有粒子特性的電流載流子所產(chǎn)生，其電流的均方根值正方與芯片的平均偏壓電流及帶寬有直接的關(guān)系。這種噪聲具有寬帶的特性。

4、爆玉米噪聲(popcornfrequency)：半導(dǎo)體的表面若受到污染便會產(chǎn)生這種噪聲，其影響長達(dá)幾毫秒至幾秒，噪聲產(chǎn)生的原因仍然未明，在正常情況下，充電器并無一定的模式。生產(chǎn)半導(dǎo)體時若采用較為潔凈的工藝，會有助減少這類噪聲。此外，由于不同運(yùn)算放大器的輸入級采用不同的結(jié)構(gòu)，因此晶體管結(jié)構(gòu)上的差異令不同放大器的噪聲量也大不相同。下面是兩個具體例子。
●雙極輸入運(yùn)算放大器的噪聲：噪聲電壓主要由電阻的熱噪聲以及輸入基極電流的高頻區(qū)射擊噪聲所造成，低頻噪聲電平大小取決于流入電阻的輸入晶體管基極電流產(chǎn)生的低頻噪聲；噪聲電流主要由輸入基極電流的射擊噪聲及電阻的低頻噪聲所產(chǎn)生。
●CMOS輸入運(yùn)算放大器的噪聲：充電器噪聲電壓主要由高頻區(qū)通道電阻的熱噪聲及低頻區(qū)的低頻噪聲所造成，CMOS放大器的轉(zhuǎn)角頻率(cornerfrequency)比雙極放大器高，而寬帶噪聲也遠(yuǎn)比雙極放大器高；噪聲電流主要由輸入門極漏電的射擊噪聲所產(chǎn)生，CMOS放大器的噪聲電流遠(yuǎn)比雙極放大器低，但溫度每升高10(C，其噪聲電流便會增加約40%。充電器工程師必須深入了解噪聲問題及進(jìn)行大量計算，才可將這些噪聲化為數(shù)字準(zhǔn)確表達(dá)出來。為了避免將問題復(fù)雜化，這里只選用音頻技術(shù)規(guī)格較關(guān)鍵的幾個參數(shù)。
充電器如何運(yùn)算放大器的噪聲

上述方程式中的S及N均為功率。

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| 發(fā)布時間：2018.08.11 來源：充電器廠家

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