音頻與部分AC領(lǐng)域為了使輸出信號更穩(wěn)定平滑，會選用低噪聲的運算放大器來對輸入信號進行放大。低噪聲運算放大器 - MS8312便是常規(guī)的低噪聲運放，其規(guī)格書中的噪聲特性如下：

那么如何來看待這三個參數(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量的就是該運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時的噪聲功率，電流噪聲密度指的則是電流噪聲在1KHz時的噪聲功率。

在選擇低噪聲運算放大器時，電流噪聲比較小，且在測試時，因為輸入電阻的存在，電壓噪聲中也包含了電流噪聲，所以可以忽略不計。所以選擇低噪運放時，需要根據(jù)自己輸入的信號頻率選擇看不同的噪聲，例如：輸入信號為2KHz時，就需要看1KHz時的電壓噪聲密度，電壓噪聲密度越小，對輸入信號的影響越小。

1、噪聲測試

以MS8312為例，測量1/f噪聲時，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的噪聲進行衰減。下圖就是MS8312測量到的閃爍噪聲：

因為總共放大了100000倍，所以實際的閃爍噪聲為2.3uV。

而電壓噪聲密度的測試方法，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大電容，作用是隔絕掉輸出中的直流分量，因為有些頻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：

計算出MS8312的電壓噪聲密度計算結(jié)果為：

同理，10KHz時的MS8312電壓噪聲密度：

2、設(shè)計應(yīng)用

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

在設(shè)計時需要注意以下幾點：

·?到低噪聲運放的信號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，但仍會從電源過來一些噪聲

·?有條件更是可以將整個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作為低噪聲運放，還有其他參數(shù)方面的優(yōu)點，這些也可以間接的提升噪聲。例如：

·?MS8312常溫時，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，不會導(dǎo)致輸出信號有很大的偏置

·?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，如果輸入信號的頻率與幅度過大，這時候就需要有大的壓擺率

·?另外MS8312驅(qū)動能力較大，可以更好的驅(qū)動后一級

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

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

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