音頻與部分AC領(lǐng)域?yàn)榱耸馆敵鲂盘?hào)更穩(wěn)定平滑，會(huì)選用低噪聲的運(yùn)算放大器來對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大。低噪聲運(yùn)算放大器 - MS8312便是常規(guī)的低噪聲運(yùn)放，其規(guī)格書中的噪聲特性如下：

那么如何來看待這三個(gè)參數(shù)所表示的意義呢？首先要從噪聲的分類說起，噪聲粗分為外部噪聲和固有噪聲，外部噪聲主要為數(shù)字交換、60Hz噪聲以及電源交換等，而固有噪聲較常見的是熱噪聲（也叫白噪聲）、閃爍噪聲（1/f噪聲）和電流噪聲等。MS8312規(guī)格書中的噪聲特性測(cè)量的就是該運(yùn)放的常見的固有噪聲，其中電壓噪聲密度指的就是白噪聲在1KHz和10KHz時(shí)的噪聲功率，電流噪聲密度指的則是電流噪聲在1KHz時(shí)的噪聲功率。

在選擇低噪聲運(yùn)算放大器時(shí)，電流噪聲比較小，且在測(cè)試時(shí)，因?yàn)檩斎腚娮璧拇嬖?，電壓噪聲中也包含了電流噪聲，所以可以忽略不?jì)。所以選擇低噪運(yùn)放時(shí)，需要根據(jù)自己輸入的信號(hào)頻率選擇看不同的噪聲，例如：輸入信號(hào)為2KHz時(shí)，就需要看1KHz時(shí)的電壓噪聲密度，電壓噪聲密度越小，對(duì)輸入信號(hào)的影響越小。

1、噪聲測(cè)試

以MS8312為例，測(cè)量1/f噪聲時(shí)，理念就是先將整體噪聲放大，然后再用濾波器將小于0.1Hz、大于10Hz的噪聲進(jìn)行衰減。下圖就是MS8312測(cè)量到的閃爍噪聲：

因?yàn)榭偣卜糯罅?00000倍，所以實(shí)際的閃爍噪聲為2.3uV。

而電壓噪聲密度的測(cè)試方法，與閃爍噪聲的放大電路相似，區(qū)別只是在于輸出需要增加一個(gè)大電容，作用是隔絕掉輸出中的直流分量，因?yàn)橛行╊l譜分析儀不支持高電壓輸入。以MS8312為例，在頻譜分析儀上的結(jié)果如下：

可以看到，頻譜分析儀測(cè)量到的為功率值，需要將其轉(zhuǎn)化為功率密度。

根據(jù)分貝毫瓦轉(zhuǎn)化為電壓有效值公式：

電壓有效值轉(zhuǎn)化噪聲密度公式：

計(jì)算出MS8312的電壓噪聲密度計(jì)算結(jié)果為：

同理，10KHz時(shí)的MS8312電壓噪聲密度：

2、設(shè)計(jì)應(yīng)用

低噪聲運(yùn)放經(jīng)常作為接收系統(tǒng)的前端，在增益足夠大的情況下，可以抑制后級(jí)電路的噪聲，那么整個(gè)接收系統(tǒng)的噪聲系數(shù)將主要取決于放大器的噪聲。

在設(shè)計(jì)時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：

·?到低噪聲運(yùn)放的信號(hào)要盡可能隔離外界的干擾，例如接線使用屏蔽線，且接線盡可能短

·?電源需要做好濾波，雖然MS8312的電源電壓抑制比有95dB，但仍會(huì)從電源過來一些噪聲

·?有條件更是可以將整個(gè)接收電路用屏蔽罩包裹起來，可以起到隔離環(huán)境中的噪聲

MS8312作為低噪聲運(yùn)放，還有其他參數(shù)方面的優(yōu)點(diǎn)，這些也可以間接的提升噪聲。例如：

·?MS8312常溫時(shí)，失調(diào)電壓極小，在300uV以內(nèi)，這可以保證在大增益的情況下，不會(huì)導(dǎo)致輸出信號(hào)有很大的偏置

·?MS8312有10MHz的帶寬，這比市面上多數(shù)同類低噪聲運(yùn)放的帶寬大，這可以保證在大增益的情況下，有更少的衰減

·?MS8312壓擺率有7V/us，在大增益時(shí)，如果輸入信號(hào)的頻率與幅度過大，這時(shí)候就需要有大的壓擺率

·?另外MS8312驅(qū)動(dòng)能力較大，可以更好的驅(qū)動(dòng)后一級(jí)

·?而且MS8312作為一顆CMOS工藝的運(yùn)放，它還有軌到軌輸入輸出的特性，可以讓輸入輸出達(dá)到電源和地

有如此多的優(yōu)點(diǎn)，讓低噪聲運(yùn)算放大器 - MS8312在低噪系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

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