ZHCACM5 may 2023 LMC6061 , LMC6081 , OPA192 , OPA2277 , OPA2350 , OPA277 , OPA320 , OPA328 , OPA350 , OPA391 , OPA392 , OPA4277 , OPA4350

6 电流噪声相关性

在噪声分析中，噪声源通常是随机且不相关的。因此，将两个噪声源相加，求取均方根 (RSS)。方程式 1 展示了两个随机不相关噪声源的相加过程。对于两个完全独立的电路元件，您可以假设噪声不相关。例如，两个独立电阻器上的噪声将不相关。但是，如果通过不同路径耦合单个噪声源，则每个路径输出端的噪声将相互关联。例如，如果一个噪声源连接到两个不同的放大器，则放大器输出端的噪声将相互关联。方程式 2 展示了相关噪声源的相加过程。相关性因子指示信号的相关程度。如果两个信号具有相同的波形，则它们直接相关，相关因子为 +1.0。此时，公式简化为将两个信号直接相加 ( $e_{n T o t a l} = e_{n 1} + e_{n 2}$ )。另一方面，当两个信号具有相同的波形，但一个信号相对于另一个信号反相时，它们是负相关的，且相关因子为 -1.0。此时，公式可简化为直接将两个信号相减 ( $e_{n T o t a l} = |e_{n 1} - e_{n 2}|$ )。

方程式 1.

e_{n T o t a l} = \sqrt{{e_{n 1}}^{2} + {e_{n 2}}^{2}}

e_n1、e_n1 是随机且不相关的噪声源

其中

e_nTotal 是这些信号的组合

方程式 2.

e_{n T o t a l} = \sqrt{{e_{n 1}}^{2} + {e_{n 2}}^{2} + 2 C e_{n 1} e_{n 2}}

其中

e_n1、e_n1 是随机噪声源

e_nTotal 是这些信号的组合

C 是相关因子，介于 -1.0 到 +1.0 之间

从放大器电流噪声的角度来看，在某些情况下，电流噪声可能是相关的。根据内部放大器设计的不同，可能存在一个公共电压噪声源，该电压噪声源将通过栅源电容耦合到放大器输入端。由于该噪声通过电容耦合，因此它充当 f 平方噪声分量。在这种情况下，两个输入端上的噪声来自同一个偏置电路，因此噪声直接相关。在放大器的反相和同相输入端匹配阻抗将使电流噪声转换为两个相等的直接相关电压噪声值。放大器的共模抑制功能会将两个噪声源相减，并有效消除噪声。当然，任何放大器都可以有多个噪声源，并非所有噪声都是相关的，因此噪声不会完全消除。此外，许多放大器的电流噪声没有任何明显的相关性，因此平衡阻抗并不总是能改善噪声。

通常，有关噪声相关性的详细信息不会发布在放大器数据表中，因此确定平衡阻抗是否有用的实用方法是进行实验。请记住，平衡阻抗必然需要添加额外的电阻器，并且电阻器可能包含不相关的电压噪声。OPA392 是一个电流噪声具有很强相关性的器件示例。