充電器如何運算放大器的噪聲

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充電器如何運算放大器的噪聲

充電器廠家深入了解噪聲在設計低噪聲充電器前置放大器之前，必須仔細審視源自放大器的噪聲，一般來說，運算放大器的噪聲主要來自四個方面：

1、熱噪聲(Johnson)：由于充電器電導體內電流的電子能量不規則波動產生的具有寬帶特性的熱噪聲，其電壓均方根值的正方與帶寬、電導體電阻及絕對溫度有直接的關系。對于電阻及晶體管(例如雙極及場效應晶體管)來說，由于其電阻值并非為零，因此這類噪聲影響不能忽視。

2、閃爍噪聲(低頻)：由于充電器晶體表面不斷產生或整合載流子而產生的噪聲。在低頻范圍內，這類閃爍以低頻噪聲的形態出現，一旦進入高頻范圍，這些噪聲便會變成“白噪聲”。閃爍噪聲大多集中在低頻范圍，對電阻器及半導體會造成干擾，而雙極芯片所受的干擾比場效應晶體管大。

3、射擊噪聲(肖特基)：充電器肖特基噪聲由半導體內具有粒子特性的電流載流子所產生，其電流的均方根值正方與芯片的平均偏壓電流及帶寬有直接的關系。這種噪聲具有寬帶的特性。

4、爆玉米噪聲(popcornfrequency)：半導體的表面若受到污染便會產生這種噪聲，其影響長達幾毫秒至幾秒，噪聲產生的原因仍然未明，在正常情況下，充電器并無一定的模式。生產半導體時若采用較為潔凈的工藝，會有助減少這類噪聲。此外，由于不同運算放大器的輸入級采用不同的結構，因此晶體管結構上的差異令不同放大器的噪聲量也大不相同。下面是兩個具體例子。
●雙極輸入運算放大器的噪聲：噪聲電壓主要由電阻的熱噪聲以及輸入基極電流的高頻區射擊噪聲所造成，低頻噪聲電平大小取決于流入電阻的輸入晶體管基極電流產生的低頻噪聲；噪聲電流主要由輸入基極電流的射擊噪聲及電阻的低頻噪聲所產生。
●CMOS輸入運算放大器的噪聲：充電器噪聲電壓主要由高頻區通道電阻的熱噪聲及低頻區的低頻噪聲所造成，CMOS放大器的轉角頻率(cornerfrequency)比雙極放大器高，而寬帶噪聲也遠比雙極放大器高；噪聲電流主要由輸入門極漏電的射擊噪聲所產生，CMOS放大器的噪聲電流遠比雙極放大器低，但溫度每升高10(C，其噪聲電流便會增加約40%。充電器工程師必須深入了解噪聲問題及進行大量計算，才可將這些噪聲化為數字準確表達出來。為了避免將問題復雜化，這里只選用音頻技術規格較關鍵的幾個參數。
充電器如何運算放大器的噪聲

上述方程式中的S及N均為功率。

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| 發布時間：2018.08.11 來源：充電器廠家

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