放大电路噪声指标

几种常见的射频电路类型及主要指标

几种常见的射频电路类型及主要指标1 低噪声放大器（LNA）LNA是一种特殊的放大器，主要用于射频接收机前端，将天线接收的信号以小的噪声和大的增益进行放大，对提高接收信号质量，降低噪声干扰，提高接收灵敏度有着极其重要的意义，它的性能好坏关系到整个通信系统的质量。

低噪声放大器的主要指标有：噪声系数（NF）、增益（Gain）、输入输出阻抗匹配程度（S11、S22、输入输出回波损耗或输入输出VSWR）、线性性能（三阶交调点和1dB压缩点）、反向隔离（S12）等。

由于LNA位于邻近天线的最前端，它的性能好坏会直接影响接收机接收信号的质量。

为了保证经天线接收的信号能在接收机的最后一级得到恢复，LNA需要在放大信号的同时产生尽可能低的噪声和失真。

因此，在生产测试中，我们主要关注LNA的增益和噪声系数这两个参数。

2 射频功率放大器（PA）射频功率放大器用于发射机的末级，它将已调制的频带信号放大到所需要的功率值，送到天线中发射，保证在一定区域内的接收机可以收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。

不同的应用场合对发射功率的大小要求不一，如移动通信基站的发射功率可达上百瓦，卫星通信的发射功率可达上千瓦，而便携式无线通信设备却只需几十毫瓦到几百毫瓦。

射频功率放大器的主要指标有工作频段、输出功率、功率增益和增益平坦度、噪声系数、输入输出驻波比、输入输出三阶交调点、邻道功率比、效率等。

与低噪声放大器相比，射频功率放大器除了要满足一定的增益、驻波比、带宽，还要有高的输出功率和转换效率及小的非线性失真。

3 射频滤波器射频滤波器主要用于滤去不需要的信号保留有用信号，是具有选频特性的二端口器件，它对通带内频率信号呈现匹配传输，对阻带频率信号失配而进行发射衰减，从而实现信号频谱过滤功能。

根据不同的选频特性，滤波器可以分为低通、高通、带通和带阻滤波器，这是最基本的四种滤波器。

图1归纳了四种滤波器的衰减系数与归一化角频率的关系。

根据不同的实现方法，滤波器可分为使用无源器件（如电感、电容和传输线）实现的无源滤波器和使用有源器件（如晶体管和运算放大器）实现的有源滤波器。

放大电路输入电阻和反馈电阻噪声分析

放大电路输入电阻和反馈电阻噪声分析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所示。

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。

我们通常会量化其每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。

我们都知道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。

运算放大器常见指标及重要特性

运算放大器常见指标及重要特性运算放大器是一种电子放大器，用于放大微弱电信号。

它是现代电子系统中的关键组件之一，广泛应用于各种电路中，如音频放大器、通信电路、仪器仪表、运算放大电路等。

了解运算放大器的常见指标和重要特性对于正确选择和应用运算放大器至关重要。

下面是关于运算放大器常见指标和重要特性的详细介绍。

1.常见指标(1)增益：运算放大器的增益是指输入信号和输出信号之间的放大倍数。

运算放大器的增益通常用电压增益来表示，即输出电压与输入电压之比。

(2)输入阻抗：运算放大器的输入阻抗是指输入端对外界电路的负载特性，也就是输入电路对外界电路之间的阻抗。

输入阻抗越大，对外界电路的负载影响越小。

(3)输出阻抗：运算放大器的输出阻抗是指输出端对外界电路的负载特性，也就是输出电路对外界电路之间的阻抗。

输出阻抗越小，对外界电路的阻抗匹配越好。

(4)带宽：运算放大器的带宽是指在指定的增益范围内，能够传递的频率范围。

带宽越大，运算放大器能够传递的高频信号越多。

(5)零点抵消：运算放大器的零点抵消是指在输出电压为零时，输入电压不为零的情况下，输出电压的漂移量。

零点抵消越好，运算放大器的精度越高。

2.重要特性(1)运算精度：运算放大器的运算精度是指在给定的测量条件下，输出结果与实际值之间的偏差大小。

运算精度越高，运算放大器输出的信号越准确。

(2)稳定性：运算放大器的稳定性是指在不同工作条件下，输出信号的稳定程度。

稳定性越好，运算放大器的输出信号波动越小。

(3)噪声：运算放大器的噪声是指在运放输入端产生的不可避免的电压或电流波动。

噪声越小，运算放大器的信噪比越高。

(4)温度漂移：运算放大器的温度漂移是指在温度变化的情况下，输出信号的稳定程度。

温度漂移越小，运算放大器的性能越稳定。

(5)电源电压范围：运算放大器的电源电压范围是指能够正常工作的电源电压范围。

电源电压范围越大，运算放大器的适用范围越广。

(6)输入偏置电流：运算放大器的输入偏置电流是指在没有输入信号的情况下，输入端电流的大小。

低噪声放大器的指标分析

低噪声放大器的指标分析重要指标分析①增益带宽积：运放开环增益/频率图中，指定频率处，开环增益与该指定频率的乘积。

理解：如果运放开环增益始终满足-20dB/10倍频，也就是频率提高10倍，开环增益变为0.1倍，那么它们的乘积将是一个常数，也就等于前述的“单位增益带宽”，或者“1Hz处的增益”。

在一个相对较窄的频率区域内，增益带宽积可以保持不变，基本满足-20dB/10 倍频的关系，我们暂称这个区域为增益线性变化区。

要想获得高增益就必须得牺牲带宽，因为增益带宽积是一个常数。

②压摆率定义：闭环放大器输出电压变化的最快速率。

用V/μs 表示。

优劣范围：从2mV/μs 到9000V/μs 不等。

理解：此值显示运放正常工作时，输出端所能提供的最大变化速率，当输出信号欲实现比这个速率还快的变化时，运放就不能提供了，导致输出波形变形――原本是正弦波就变成了三角波。

③相位裕度定义：在运放开环增益和开环相移图中，当运放的开环增益下降到1时，开环相移值减去-180°得到的数值。

相位裕度和增益裕度越大，说明放大器越容易稳定。

失真与噪声响应④建立时间定义：运放接成指定增益，从输入阶跃信号开始，到输出完全进入指定误差范围所需要的时间。

所谓的指定误差范围，一般有1%，0.1%几种。

优劣范围：几个ns 到几个ms。

理解：建立时间由三部分组成，第一是运放的延迟，第二是压摆率带来的爬坡时间，第三是稳定时间。

很显然，这个指标与SR 密切相关，一般来说，SR 越大的，建立时间更小。

⑤V os定义：在运放开环使用时，加载在两个输入端之间的直流电压使得放大器直流输出电压为0。

也可定义为当运放接成跟随器且正输入端接地时，输出存在的非0 电压。

优劣范围：1?V 以下，�儆诩�优秀的。

100?V 以下的属于较好的。

最大的有几十mV。

理解：任何一个放大器，无论开环连接或者反馈连接，当两个输入端都接地时，理论上输出应该为0，但运放内部两输入支路无法做到完全平衡，导致输出永远不会是0。

运放的噪声特性和放大电路的噪声分析

也只规定了电压噪声的参数作为电压性噪声的参数在数
２１年第１期＜６００１、 ◇
域．分别用下面的方法换算成有效值。然后再用两个有效
值的平方和开平方根的方法求出总噪声。
ｌＮ＝．／Ｏ１２、９ｘ０２￣ｓ２、ｌ５＝．／９１２－２
Ｅ￣Ｇｎ・ｏ＝Ｖｎ
五、目标信噪比特性的噪声电平
表２相对于基准信号电平１ｒｓＶｍ一般的线是Ｖｍ和２ｒｓ（
路输出电平）在达到一定的信噪比（Ｎ）时，信噪比与ＳＲ
噪声电压有效值之间的对应关系由表中的数值可知．希望得到的信噪比的数值不同．要求的输入端噪声电压有效值的数值也完全不同。例如以２ｒｓＶｍ的信号为例．信噪比为１０Ｂ的噪声电压容许值２１ｒｓ０ｄ时０Ｖｍ在Ｓ＝２ｄ￣样ｘ／１０ＢｌＮｉ的超低噪声特性时噪声电压的容许值为２Ｖｍ１ｒｓ￣对于一般的音频用运算放大器来说．要实现１０Ｂ０ｄ的
运放的噪声特性和放大电路的噪声分析
口张
运算放大器集成电路是在模拟电路中．包括音频应
用电路在内应用最为广泛、普及度很高的放大器件由于
达
据表中有两种表示方法，一种是噪声频谱密度．另一种是噪声有效值表１是集成运算放大器噪声参数的表示方法的例子。在该表中对噪声频谱密度和噪声有效电压都同时做了规定。但是对于一些不针对音频应用的型号来说．有的并不规定噪声有效值只给出噪声频谱密度

多级放大器级联的噪声系数公式

多级放大器级联的噪声系数公式多级放大器是指由多个级联的放大器组成的放大电路。

在多级放大器中，每个级别的放大器都会引入一定的噪声。

噪声是电子设备中不可避免的现象，它会影响信号的质量和清晰度。

因此，对于多级放大器级联的噪声系数进行分析和计算是非常重要的。

噪声系数是衡量多级放大器噪声性能的指标之一。

它定义为输出信号与输入信号的信噪比之比。

噪声系数越小，表示多级放大器的噪声性能越好。

对于级联的放大器，每个级别的噪声系数可以通过以下公式计算：F = F1 + (F2-1)/G1 + (F3-1)/(G1*G2) + ... + (Fn-1)/(G1*G2*...*Gn-2)其中，F1、F2、F3...Fn-1分别表示每个级别的噪声系数，G1、G2、G3...Gn-2表示每个级别的增益。

以上公式可以推导得到。

首先，我们知道每个级别的噪声系数是输出噪声和输入噪声的比值。

对于第一个级别，输出噪声等于输入噪声乘以增益。

对于第二个级别，输出噪声等于输入噪声乘以第一个级别的增益再加上第二个级别自身的噪声。

以此类推，可以得到以上公式。

根据以上公式，我们可以看出，多级放大器的噪声系数是随着级数的增加而增加的。

这是因为每个级别的放大器都会引入一定的噪声，而级数越多，噪声也会累积增加。

为了降低多级放大器的噪声系数，可以采取一些措施。

首先，选择低噪声的放大器作为每个级别的放大器。

这样可以减小每个级别的噪声。

其次，可以增加级数，但是要注意级数过多可能会引入其他问题，如稳定性等。

最后，可以采用反馈技术来降低噪声系数。

反馈可以将一部分输出信号返回到输入端，从而减小噪声。

除了噪声系数，还有其他衡量多级放大器噪声性能的指标，如等效输入噪声温度和噪声功率。

等效输入噪声温度是指将多级放大器的噪声转化为等效的输入噪声温度，它可以通过以下公式计算：Teq = (T1 + (T2-290)/G1 + (T3-290)/(G1*G2) + ... + (Tn-290)/(G1*G2*...*Gn-2)) * 290其中，T1、T2、T3...Tn-1分别表示每个级别的噪声温度，G1、G2、G3...Gn-2表示每个级别的增益，290表示常温的绝对温度。

低噪放的主要技术指标

低噪放的主要技术指标
低噪放是一种关键的电路组件，用于放大电信号并尽可能减少噪音。

以下是低噪放的主要技术指标：
1. 噪音指标：低噪放的一个重要指标是噪声系数（Noise Figure，NF）。

噪声系数越低，表示低噪放的性能越好，噪音越少。

通常，低
噪放的噪声系数在1到10分贝之间。

2. 带宽：低噪放的带宽指的是其工作频率范围，即它能够放大
的信号频率范围。

带宽越宽，信号的变化越快，反之亦然。

3. 增益：低噪放的增益指的是信号经过放大后的电压或电流增
大的倍数。

增益越高，放大效果越好，但可能会导致更多的噪音。

4. 稳定性：低噪放的稳定性指的是它对环境变化的响应能力，
例如温度变化、电源电压的波动等。

低噪放应该具有良好的稳定性，以确保其性能不受环境的影响而变化。

5. 输入/输出阻抗：低噪放的输入和输出阻抗指的是信号进入和离开低噪放时的电阻。

输入和输出阻抗应该尽可能地接近50欧姆，
以最大化信号传输效率。

总之，低噪放的主要技术指标包括噪声系数、带宽、增益、稳定性和输入/输出阻抗。

这些指标决定了低噪放的性能和适用范围。

- 1 -。

放大器的噪声分析

输出端的结果。
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设放大器在输入端和信号源是功率匹配的，
即Rs=Ri，
在输出端和负载也是功率匹配的：Ro=RL
放大器的功率增益为APH。信号源的内阻Rs产生的热噪声电压均方值为:
En2s 4KTRsf
而放大器的输入噪声功率则为：Pni
En2s 4Rs
KTf
该噪声功率放大后为：Pni Ap APH KTf
或： NF
1
Pn Pni Ap
放大器产生的噪声功率 1 源电阻产生的输出噪声功率
它们分别从不同的角度说明了噪声系数的含义，是完全等效的。
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在计算具体电路的噪声系数时，用后面两式比较方便。
应该指出，噪声系数的概念仅仅适用于线性电路（线性放大器），因此可以用功率增益来描述。
T(NF 1)
Ti就称为放大器的噪声温度。当Ti=0时，NF=1表示放大器本身不产生噪声，是理
想的无噪声放大器；
当本Ti=身T时所（产=生29的0K噪）声则和NF信=2号（源NF所=3输dB入）的，噪表声示相放等大。器
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在功率匹配情况下，放大器的总的输出噪声功率：
Pn0 APH KTf APH KTi f APH K (T Ti )f
对于非线性电路而言，不仅得不到线性放大，而且信号和噪声、噪声和噪声之间会相互作用，即使电路本身不产生噪声，在输出端的信噪比和输入端的也不相同。因此噪声系数的概念就不能适用。
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§2.4 最佳源电阻Ropt与最小噪声系数NFmin
根据前面导出的噪声系数表达式
NF
En2s
En2
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等效输入噪声曲线

6.7 放大电路中的噪声与干扰-贺国权解析

Pn 4kT B
热声的功率频谱密度
具有均匀的功率频谱的噪声称为白噪声
Vn 4kTRB
Vn 4kTR B
热噪声电压密度
热噪声电压本身是一个非周期变化的时间函数，它的频率范围是很宽广的。因而噪声电压Vn将随放大电路带宽的增加而增加。所以在设计放大电路时要综合考虑增益、带宽等诸多因素。
因为
Vsi2 Psi Ri
2 Vni Pni Ri
当满足 Ri=Ro 时，NF可表示为另一种形式：
Vsi Vni Psi Pni Vsi Vso N F 10 lg 10 lg 20 lg 20 lg (dB) Pso Pno Vni Vno Vso Vno
（10μF～30μF）防止低频干扰，加一独石电容（0.01μF～0.1μF）防止高频干扰。
6.7.2 放大电路中的干扰
3. 由交流电源串入的干扰和抑制 4. 由接地点安排不正确而引起的干扰和正确接地
电磁兼容性设计方面的书籍
end
2
一个无噪声放大电路的噪声系数是0dB，一个低噪声放大电路的噪声系数应小于3dB。
6.7.1 放大电路中的噪声
3. 减小噪声的措施
选低噪声集成运放，如OP-27，AD745等；采用滤波处理或引入负反馈以抑制噪声；转换为数字信号后，借助软件方法，对数据进行处理以减小噪声的影响。
6.7.2 放大电路中的干扰
1. 杂散电磁场干扰和抑制措施
电路工作环境一般有许多电磁干扰源，常见的有工频
干扰、无线电台及雷电现象等，它们所产生电磁波或尖峰
脉冲，通过接线电容耦合、电感耦合或交流电源线等进入放大电路，从而引入干扰电压。抑制措施：合理布局屏蔽

放大器的噪声系数NF是指输入端的信噪比与输出端的信噪比两者的比值

.放大器的噪声系数N F是指输入端的信噪比与输出端的信噪比两者的比值，用分贝表示即为10lg（P si/P Ni）/(P so/P No)。

五、有一调角波信号其表达式为u(t)= 10 cos (2π⨯106t+10cos2000π⨯t) (V)，试根据表达式分别确定：1、最大频偏。

2、最大相移。

3、信号带宽。

解：1、最大频偏：∆f m= M f = 10×103 =10KHZ2、最大相移：∆ϕm = m =10 rad3、信号带宽：BS = 2(m f +1)F = 2(10+1)×103= 22KHz画出下图所示电路模型中A、B、C、D 各点电压的频谱图。

解：线电通信中，信号是以电磁波形式发射出去的。

它的调制方式有调幅、调频、调相。

2、针对不同的调制方式有三种解调方式，分别是检波、鉴频、和鉴相。

3、在单调谐放大器中，矩形系数越接近于1、其选择性越好；在单调谐的多级放大器中，级数越多，通频带越窄、（宽或窄），其矩形系数越（大或小）小。

2、基极调幅实现的是普通调幅，也是高电平调幅。

（ √ ）、谐振放大器处在谐振时其增益最大。

（√ ） 2、小信号谐振放大器抑制比越大，其选择性越好。

（√ ） 3、高频功放的动态线是一条直线。

（ × ） 4、石英晶振可分为串联型和并联型。

（ √ ） 5、LC 正弦波振荡器的振荡频率由反馈网络决定。

（× ） 6、利用非线性器件的相乘作用实现频谱搬移。

（ √ ）7、大信号包络检波器是利用二极管的单向导电性及检波负载电容的充放电过程来完成检波的。

（ √ ）8、谐振放大器的Kr0.1愈接近于1，则放大器的选择性愈好。

（√ ）9、振荡器与放大器的主要区别之一是：放大器的输出信号与输入信号频率相同，而振荡器一般不需要输入信号。

（ √ ）10、三极管实现的调幅电路属于高电平调幅电路。

（√ ）下图所示二极管峰值包络检波电路中， uAM （t ）=0.8（1+0.8cos Ωt ）cos ωct (v), 其中fc ＝4.7MHz ，F ＝（100～5000）Hz ，RL=5K Ω,为了不产生惰性失真和底部切割失真，求检波电容CL 和电阻R`L 的值 (10分)解：为了不产生惰性失真，解得40.6pF ≤CL ≤0.0047uF为了不产生底部切割失真, 解得R`L ≥20 k Ω放大器的噪声系数NF 是指输入端的信噪比与输出端的信噪比两者的比值，用分贝表示即为 10lg （Psi/PNi ）/(Pso/PNo)单频调制时，调相波的最大相偏Δφm 正比于（ A ） A ．U Ω B ．u Ω(t) C ．Ω混频器与变频器的区别（ B ） A ．混频器包括了本振电路 B ．变频器包括了本振电路 C ．两个都包括了本振电路 D ．两个均不包括本振电路4．电感三点式振荡器的输出波形比电容三点式振荡器的输出波形好。

运算放大器噪声增益

运算放大器噪声增益
在我们平常的设计中很少用到噪声增益这个概念，由于它通常并不是多么的重要，忽视它对我们的设计也不会造成太大的影响，所以我们很少考虑它。

但是有些时候我们经常在这个问题上出错，这时我们就要仔细考虑一下了。

来看这样的一个电路：
首先我们把两个开关都拨到上面的时候称为CASE1，都拨到下面的时候称为CASE2。

这也就是我们平常所说的同相放大电路和反向放大电路。

在CASE1的状况下,信号增益为1+R1/R2,在CASE1的状况下,信号增益为-R1/R2,这两个电路的反馈是一样的，反馈系数都是R2/(R1+R2)，所以他们的噪声增益都是(R1+R2)/R2。

而增益带宽积的表达式为GBP=Gn*B,所以两种状况下的带宽是一样的。

这里我们可以看出，这对反向放大器是很不利的。

信号放大了R1/R2倍，带宽却减小了1+R1/R2倍。

所以当我们在设计运放电路时，在增益带宽积的问题上只考虑电路的噪声增益就可以了，而与电路的放大模式无关。

分析模拟电路必需熟悉到：什么增益、稳定性、带宽之类，都是电路自身的内因,而输入信号一类的是外因。

所以同相放大器和反相放大器其实是一个电路，两者的带宽其实应当完全一样，那一点点
差异是别的缘由。

同相放大器和反相放大器归一，才有了所谓的噪声增益。

电路中的运算放大器如何抑制噪声

电路中的运算放大器如何抑制噪声在电路设计中，噪声是一个常见的问题，它可以干扰信号的传输和处理。

在运算放大器中，抑制噪声是至关重要的。

本文将介绍电路中的运算放大器如何抑制噪声，并探讨一些常用的方法。

一、噪声的来源噪声可以来自于多个方面，例如电源线、元件本身以及热噪声等。

这些噪声会被引入到运算放大器中，影响信号的准确性和质量。

二、共模抑制比共模抑制比（Common Mode Rejection Ratio，CMRR）是衡量运算放大器抑制共模噪声能力的指标。

它表示在输入信号有共模分量时，运算放大器输出信号中的共模信号与共模输入信号之比。

CMRR越高，运算放大器抑制共模噪声的能力越强。

常用的提高CMRR的方法包括采用差分输入电路、使用抵消电路等。

差分输入电路可以将共模信号抵消，从而提高抑制共模噪声的能力。

抵消电路则可以通过引入一个与输入信号反向相等的噪声信号来消除共模噪声。

三、反馈电阻的选择反馈电阻也对抑制噪声起着重要的作用。

反馈电阻越大，运算放大器的放大倍数越高，信号与噪声的比例也越大，从而抑制噪声的效果也越好。

但是，过大的反馈电阻会导致电路的幅频特性受到影响，影响放大器的性能。

因此，在选择反馈电阻时需要综合考虑信号放大倍数和噪声抑制的需求，以及电路的幅频特性。

四、降低输入噪声输入噪声可以通过一些方法来降低。

一种常用的方法是使用低噪声元件，例如低噪声电阻、低噪声电容等。

这些低噪声元件可以减少噪声引入到电路中的概率。

此外，还可以通过合理布线和屏蔽等方法来降低输入噪声。

合理布线可以减少信号线与干扰源的接触，从而减少干扰信号的引入。

屏蔽则可以通过遮挡干扰源的辐射信号，达到降噪的目的。

五、电源滤波电源线是常见的噪声来源之一。

为了抑制来自电源线的噪声，可以采用电源滤波的方法。

电源滤波可以通过添加滤波电容、滤波电感等元件来消除电源线中的噪声。

滤波电容可以将高频噪声短路到地，从而减少其传播到运算放大器的可能性。

滤波电感则可以通过孤立输入和输出电路与电源线之间的电流，进一步提高噪声抑制能力。

电路噪声增益表达式 -回复

电路噪声增益表达式-回复电路噪声增益是指信号在电路中传输过程中受到的噪声的放大程度。

噪声是电路中不可避免的干扰信号，来源于电子元器件的热噪声、互感噪声、器件杂散等。

理解电路噪声增益的表达式对于电路设计和噪声抑制至关重要。

本文将从基本概念、噪声源、噪声模型以及噪声增益表达式等方面一步一步解答。

一、基本概念在了解噪声增益表达式之前，我们首先需要了解几个基本概念：电路增益、噪声功率和信噪比。

1. 电路增益：电路增益是指电路中各个元件对信号的放大或衰减程度。

它用于描述电路中信号的相对强度变化，一般用电压增益、电流增益和功率增益来表示。

2. 噪声功率：噪声功率是指在特定的频率范围内，电路中单位时间内噪声信号的平均功率。

噪声功率通常以W（瓦特）或dBm（分贝毫瓦）为单位。

3. 信噪比：信噪比是指信号的功率与噪声的功率之间的比值。

它是衡量信号质量的重要指标，通常用分贝（dB）表示。

二、噪声源了解噪声的来源对于理解噪声增益表达式至关重要。

电路中常见的噪声源主要有以下几种：1. 热噪声：热噪声是由于电子元件（如电阻）内部的热运动引起的，它与元件的温度和电阻值有关。

热噪声是一种广谱噪声，其功率谱密度与频率无关。

2. 互感噪声：互感噪声是由于电路中彼此耦合的元件之间的互感效应引起的。

它主要来源于电感元件之间的磁耦合、电容元件之间的电耦合和电感与电容之间的时变耦合。

3. 器件杂散：器件杂散是由于不完美的器件特性引起的噪声。

例如，晶体管的非线性特性会导致杂散噪声的产生。

三、噪声模型为了描述电路中的噪声增益，我们需要建立合适的电路噪声模型。

常见的噪声模型包括电压噪声模型和电流噪声模型。

1. 电压噪声模型：电压噪声模型假设噪声源与电路之间的耦合电阻为零。

在这种模型下，噪声通过元件和电路传输，最终会影响到输出端。

2. 电流噪声模型：电流噪声模型考虑了噪声源与电路之间的耦合电阻。

在这种模型下，噪声通过耦合电阻和电路传输，最终会影响到输出端。

高频电压放大器的主要技术指标

高频电压放大器的主要技术指标《高频电压放大器的主要技术指标》高频电压放大器是电子设备中常见的一种放大器类型，其主要应用于无线通信、雷达系统、卫星通信、医疗设备等高频电路中。

在高频电路设计中，高频电压放大器的性能指标是评估其性能好坏的重要参考。

本文将介绍几个主要的技术指标。

1. 增益（Gain）：增益是高频电压放大器最基本的指标之一，它表示了输入信号经过放大器之后的增强程度。

增益通常以分贝（dB）为单位来衡量。

高频电压放大器的增益应该能满足相应应用的需求，同时要尽可能减小其对其他性能指标的影响。

2. 带宽（Bandwidth）：带宽是指高频电压放大器能够正常放大的频率范围，通常以赫兹（Hz）为单位来表示。

带宽需要根据具体的应用需求来确定，过高或过低都会影响放大器的性能。

因此，在设计高频电压放大器时，需要合理选择放大器的带宽。

3. 输入和输出阻抗（Impedance）：输入和输出阻抗是高频电压放大器的另一个重要指标。

输入阻抗应该足够高，以避免对前级电路的影响，输出阻抗应该足够低，以确保信号能够有效地传递到下一级电路。

较高的输入和较低的输出阻抗可以提高放大器的稳定性和性能。

4. 噪声系数（Noise Figure）：噪声系数是衡量高频电压放大器噪声性能的指标，通常以分贝为单位。

较低的噪声系数表示放大器的噪声性能较好。

在无线通信系统中，通常要求高频电压放大器具有较低的噪声系数，以提高系统的信噪比和接收效果。

5. 线性度（Linearity）：线性度是指高频电压放大器在放大信号时是否存在非线性失真。

线性度较好的放大器能够更准确地保持输入信号的波形和幅度，减少失真程度。

在高频电路中，线性度对于保持信号的准确性和传输质量非常重要。

综上所述，高频电压放大器的主要技术指标有增益、带宽、输入和输出阻抗、噪声系数和线性度等。

这些指标的选择和优化需要根据具体的应用需求来确定，综合考虑各个指标之间的相互影响，以设计出性能优异的高频电压放大器。

信噪比参数

信噪比参数
信噪比（SNR或S/N），又称为讯噪比，是放大器的输出信号的功率与同
时输出的噪声功率的比值，常常用分贝数表示。

其计算方法有：
1. 10LG(PS/PN)，其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率，也可以
换算成电压幅值的比率关系：20LG(VS/VN)，Vs和Vn分别代表信号和噪
声电压的“有效值”。

2. 给放大器一个标准信号，通常是或2Vp-p1kHz，调整放大器的放大倍数
使其达到最大不失真输出功率或幅度（失真的范围由厂家决定，通常是10。

），记下此时放大器的输出幅Vs，然后撤除输入信号，测量此时出现
在输出端的噪声电压，记为Vn，再根据SNR=20lg(Vs/Vn)就可以计算出信噪比。

3. 根据SNR=10lg（Ps/Pn）也可以计算出信噪比。

信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，声音回放的音质量越高。

一般用分贝（dB）为单位，信噪比越高表示音频产品越好。

国际电工委员会对信
噪比的最低要求是前置放大器大于等于63dB，后级放大器大于等于86dB，合并式放大器大于等于63dB。

以上信息仅供参考，如果您还有疑问，建议咨询专业人士。

2-2放大器的噪声系数

NhomakorabeaRL
以M=3为例,输出噪声功率
Po = K1 K 2 K 3 Pi + K 2 K 3 P + K 3 P2 + P3 1
P P0 F= 0 = K p Pi K1 K 2 K 3 Pi = 1+ P3 P P2 1 + + K1 Pi K1 K 2 Pi K1 K 2 K 3 Pi
Po1 P = 1+ 1 K1 Pi K1 Pi
噪声系数概念仅适用于线性电路，对非线性电路无意义。
By TianGJ,YanshanUniv
2.2 放大器的噪声系数
噪声因数: 用db表示的噪声系数。
Rs
放大器
vs
RL
NF = 10 lg F
对数可以把乘法运算转化为加法运算,这给级联系统增益的计算带来方便。数学中的许多函数具有优良的变换特性。适当变换分析域，可以简化问题。例如傅立叶变换及拉氏变换将微分运算化为乘法运算，积分运算化为除法运算；小波变换把尺度在时间和频率域任意伸缩；近来在图象处理领域又开发出 curvelet 和 contourelet transform。
Rs
放大器
vs
RL
Esi = Psi = F • SNRo • Pni
噪声系数F越大，Esi越大，检测分辨率越低（实际上任意输入都被同样幅度的噪声电平扰动）减小带宽，检测分辨率提高减小信号源内阻，检测分辨率提高降低温度，检测分辨率提高
Pni = 4kTRs B
Esi = Psi = F • SNRo • Pni = F • SNRo • 4kTRs B ≈ 0.566 μV
By TianGJ,YanshanUniv

关于运算放大器电路噪声特性的简析

关于运算放大器电路噪声特性的简析【摘要】噪声是广播电视设备中的重要技术指标，“如何运用好噪声”对广播电视技术有着重要的意义。

本文简要介绍了运算放大器电路包含的噪声类型。

运用标准的电路理论和噪声模型，计算运算放大器电路的噪声。

最后，给设计人员提供了有关噪声设计的建议和方法。

【关键词】运算放大器;噪声;功率谱密度;噪声源1.引言早期的噪声研究，把具体电路中这种电流和电压的自然波动比作布朗运动。

1928年，J.B.John-son的研究证明，噪声对电子工程师设计精密放大器具有很大影响，一个电子线路灵敏度的极限，必须设置在信噪比刚好要下降到可接受限度的临界点上。

和是噪声谱密度，通常用来表征噪声参数。

它的出现简单地说是噪声功率会随着带宽的增加（每）而增加，因此，噪声电压或噪声电流会随着带宽平方根的增加（每Hz）而增加。

这种确定噪声源的参数等效总是与频率相结合的，表明谱密度是表征噪声源的天然形式。

2.运算放大器电路的噪声类型运算放大器电路中存在5种噪声源：散粒噪声（Shot Noise）热噪声（Thermal Noise）闪烁噪声（Flicker Noise）爆裂噪声（Burst Noise）雪崩噪声（Avalanche Noise）爆裂噪声和雪崩噪声在运算放大器电路中通常没有太大影响，即使有，也能够消除，在噪声分析中可以不予考虑。

下面逐一介绍各种噪声源。

2.1 散粒噪声散粒噪声总是与电流流动相联系的。

无论何时电荷流过势垒（如pn结），导体不再处于热平衡状态，都会导致散粒噪声产生。

流过势垒纯粹是随机事件，因此，大量随机、独立的电流脉冲的平均值iD就形成了瞬时电流i。

散粒噪声是白噪声（某一频率范围内谱密度保持常数的噪声信号），它的频谱是平坦的（作一条相对于频率的散粒噪声曲线时，噪声值始终恒定），即功率密度是均匀的。

此外，散粒噪声与温度无关。

2.2 热噪声热噪声是由于导体内部载流子（电子或空穴）的无规则热运动产生的。

放大电路参数计算技巧

放大电路参数计算技巧放大电路参数是电子电路设计中非常重要的一部分，它们用于评估放大电路的性能。

本文将介绍一些常用的放大电路参数计算技巧，并提供一些实例来帮助读者更好地理解这些技巧。

一、增益（Gain）放大电路的增益是衡量其放大能力的重要指标。

增益通常用单位分贝（dB）来表示，计算公式如下：Gain(dB) = 20log(Av)其中，Av表示电压或电流的增益。

以电压增益为例，如果已知输入电压Vin和输出电压Vout，可以使用下面的公式计算增益：Av = Vout / Vin更复杂的放大电路可能有多个级联的放大器，此时总增益可以通过各个级联放大器的增益相乘来计算。

二、输入阻抗（Input Impedance）输入阻抗是指放大电路对输入信号源的负载能力。

一般来说，输入阻抗越大，输入信号源对放大电路的影响就越小。

输入阻抗的计算方法取决于具体的电路，下面以共基极放大器为例进行说明。

共基极放大器的输入阻抗可以通过下面的公式计算：Ri = (β + 1) * re其中，β是晶体管的直流电流放大倍数，re是晶体管的交流微小信号等效电阻。

三、输出阻抗（Output Impedance）输出阻抗是指放大电路对负载的驱动能力。

一般来说，输出阻抗越小，放大电路对负载的驱动能力就越强。

输出阻抗的计算方法也依赖于具体的电路，下面以共射极放大器为例进行说明。

共射极放大器的输出阻抗可以通过下面的公式计算：Ro = RL || Re其中，RL是负载电阻，Re是集电极电流源的交流等效电阻。

四、带宽（Bandwidth）放大电路的带宽指的是在特定增益下，能够正常放大信号的频率范围。

带宽可以通过下面的公式计算：BW = f2 - f1其中，f1和f2分别表示放大电路增益下降3dB的低频和高频。

五、偏置电流（Bias Current）偏置电流是指放大电路中用于设定工作点的直流电流。

通常需要合理选择偏置电流，以确保放大电路正常工作。

偏置电流的计算方法取决于具体电路的偏置网络。

音频放大电路的性能评估和指标

音频放大电路的性能评估和指标音频放大电路是现代音频系统中不可或缺的组成部分，其性能的评估和指标的确定对于提供高质量音频输出至关重要。

本文将探讨音频放大电路的性能评估和指标，并探讨如何衡量和优化这些指标。

在评估音频放大电路的性能时，有几个主要的指标需要考虑：频率响应、失真、信噪比、动态范围和输出功率。

首先，频率响应被用来描述音频放大电路对频率的响应能力。

良好的音频放大电路应该能够实现平坦的频率响应，在整个听觉范围内都能保持相同的增益。

频率响应通常以分贝（dB）为单位来表示，频率响应图可以帮助我们直观地了解电路在不同频率下的响应情况。

失真是音频放大电路性能的另一个重要指标。

失真是指电路输出信号与输入信号之间的差异。

常见的失真类型有谐波失真、交叉失真和互调失真等。

谐波失真是最常见的失真类型，它是指电路输出信号中包含比输入信号频率高的倍数频率成分。

良好的音频放大电路应该尽量减少各种失真，并保持尽可能高的信号还原度。

信噪比是衡量音频放大电路噪声性能的指标。

信噪比是指输出信号与输入信号之比中的信号部分与噪声部分之比。

较高的信噪比意味着较少的噪音干扰，可以提供更清晰和真实的音频输出。

动态范围是指音频放大电路能够处理的最大信号幅度范围。

动态范围决定了音频系统可以提供的音频信号的最大幅度，以及在最大幅度下是否有明显的失真。

较高的动态范围意味着较大的可用音频范围和更好的音频细节还原。

输出功率是指音频放大电路能够输出的最大功率。

较高的输出功率意味着音频放大电路可以为音频系统提供更大的音量和更强的驱动能力。

输出功率通常以瓦特（W）为单位来表示。

除了上述几个主要的指标外，还有一些次要的指标也值得考虑。

其中，输入阻抗和输出阻抗是两个重要的指标。

输入阻抗是指音频放大电路对输入信号源的阻力，较高的输入阻抗可以最大限度地减小信号源的输出干扰。

输出阻抗是指音频放大电路对输出负载的阻力，较低的输出阻抗可以保证输出信号的稳定性和一致性。