Part 01。

前语。

当咱们用运放规划。电流。或许电压采样电路时，假如咱们要求的采样精度比较高的话，那么一个绕不开的。论题。便是噪声，噪声是许多。硬件。工程师。简单忽视又不知怎么下手的要素，可是噪声影响是。信号。处理中的一个重要问题，它会影响采样电路的精度和稳定性，运放电路中的噪声分为两大类，一类是运放内部噪声的影响，别的一类是运放外部噪声的影响，而。电阻。的热噪声是运放外部噪声影响要素中的一种。 在之前的文章中咱们介绍过为了处理运放偏置电流引起的输入失调电压，会在反相扩大电路的同相输入端串联一个电阻，假如R3匹配电阻的阻值比较大的话，会引进额定的噪声，从而在运放输出端发生失调电压，怎么核算这个噪声呢？

Part 02。

怎么了解噪声？

噪声是什么？噪声在电路中本质上仍是一种信号，只不过它不是你想要的信号，它可能是电流信号，也可能是电压信号。电路中的噪声是一种随机信号，为什么随机呢？假如你对“。电子。”还有形象，这玩意便是随机乱跑乱闯，虽然是随机的，可是呢它又契合必定的概率散布特性和核算。参数。，比方闻名的散布噪声散布曲线：正态散布，也叫高斯散布。

依据。中心。极限定理，当很多独立随机变量叠加时，其总和趋于遵守正态散布，不管原始变量的散布是什么。因而，高斯散布是描绘噪声的自然选择，尤其是由很多微观事情叠加而成的噪声，所以你看上面两张图，本来乱七八糟的噪声散布通过概率密度函数一剖析，就变得很有规矩，数学是不是很奇特，所以要想搞好电路，数学是基本功。 高斯散布的概率密度函数如下：

μ: 噪声的平均值（μ反映噪声信号的直流偏移量。抱负情况下，噪声的平均值为零，表明正负噪声起伏对称）。

σ: 噪声的标准差，表明噪声的起伏的典型散布规模。标准差是一组数据平均值涣散程度的一种衡量。一个较大的标准差，代表大部分数值和其平均值之间差异较大。

怎么了解高斯散布曲线？

在高斯散布中：

68.3%的噪声起伏在±σ内。

95.4%的噪声起伏在±2σ内。

99.7%的噪声起伏在±3σ内。

已然99.7%的噪声起伏都在±3σ内，那么咱们就能依据标准差σ核算得到噪声的峰峰值，由于只要知道了噪声的峰峰值才干便利咱们核算对丈量信号的影响。噪声的有效值约等于标准差σ（当噪声平均值为0时），这样噪声信号的峰峰值核算如下：

σ=。Vr。ms。

Vpp≈6*σ。

这样咱们就能依据噪声的正态散布曲线核算得到噪声的峰峰值。

Part 03。

怎么核算电阻的热噪声。

电阻热噪声是由电阻内部自由电子的热运动发生的无规则动摇，噪声幅值呈正态散布，其平均值为零。电阻热噪声电压的核算为在电阻R上，带宽B内的热噪声均方根（。RMS。）电压为：

k=1.38×10^-23J/K，是玻尔兹曼常数。

T：电阻的绝对温度（开尔文，K），T=273+摄氏温度。

R：电阻值（Ω）。

B：噪声的带宽（Hz）。

能够看出当阻值必定，温度必守时，带宽对噪声的影响至关重要，带宽越宽，噪声越大。 比方环境温度为25℃，电阻阻值为100K，带宽为1Hz，能够核算得到电阻的热噪声为40nV。

Part 04。

怎么核算电阻的热噪声对运放输出的影响。

假如下面的反相扩大电路的扩大倍数是100，电阻R3的阻值是100K，环境温度是25℃，噪声带宽是100KHz的话，对应的输出噪声电压有效值为： Vos=40nV*√100KHz*100≈1.27mV 1.27mV的输出失调电压关于一些。高精度。信号丈量来说已经是不小的影响了，所以假如你有高精度丈量使用，不行忽视电阻热噪声的影响！

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(责任编辑：生活)