運算放大器選擇指南助您獲得上佳的噪聲性能(05-100)

　　根據VN(TOTAL)的計算公式,我們可以得出幾個(gè)結論。為了獲得最低的噪聲,電阻器的阻值應該盡可能地小,但是,由于R1是一個(gè)位于運算放大器輸出端上的負載,因此它一定不得過(guò)小。在某些應用(例如跨阻抗放大器)中,R1是電路中僅有的電阻器,而且常常具有很大的阻值。當REQ很低時(shí),噪聲將以運算放大器電壓噪聲為主(因為VN是公式中剩余的項);當REQ非常高時(shí),噪聲將以運算放大器電流噪聲為主(因為IN是最高次REQ項的系數)。當REQ數值中等時(shí),電阻器噪聲將在總噪聲中占主導地位,而運算放大器產(chǎn)生的噪聲則微乎其微。這就是放大器的ROPTIMUM,并可通過(guò)取運算放大器噪聲規格的商來(lái)求出：VN/IN=ROPTI。

　　選擇最佳的運算放大器

　　圖2中示出了三種不同頻率條件下源電阻和不同運算放大器的電壓噪聲密度曲線(xiàn)圖。每個(gè)用一個(gè)運算放大器的器件型號加以標注的點(diǎn)表示的是該器件在采用其ROPT的情況下所得出的電壓噪聲密度。

　　將該曲線(xiàn)圖與最適用的所需頻率配合使用。在橫軸上找到您的源電阻,并在其與電阻器噪聲線(xiàn)相交的位置上標出該電阻。這就是“源電阻點(diǎn)”。最佳噪聲性能運算放大器位于該點(diǎn)之下,而且越低越好。

　　對于所有的候選運算放大器,從您的源電阻點(diǎn)畫(huà)一條水平線(xiàn),一直延伸到曲線(xiàn)圖的右手側。低于該水平線(xiàn)的運算放大器將能夠提供優(yōu)良的噪聲性能,同樣也是越低越好。另外,再從源電阻點(diǎn)向左下方畫(huà)一條直線(xiàn)(其斜率為縱軸與橫軸的單位距離之比),位于該線(xiàn)下方的運算放大器也是上佳之選。

　　如果您仍然無(wú)法找到任何候選器件,則說(shuō)明您的源電阻非常低,必須采用最靠近曲線(xiàn)圖底部的運算放大器。在這種場(chǎng)合,將低噪聲運算放大器并聯(lián)起來(lái)使用也是一種可選方案。

　　結語(yǔ)

　　噪聲分析一開(kāi)始可能是一項令人望而生畏的工作,而且許多設計工程師對該領(lǐng)域并不熟悉。對總噪聲性能影響最大的因素是與信號有關(guān)的源阻抗。本選擇指南有助于設計師(不管是新手還是經(jīng)驗豐富的老手)在任何給定的源阻抗條件下選擇最佳的運算放大器。