在該噪聲發生器電路中,放大器(MAX4238)的輸入電壓噪聲中沒有1/f分量。它通過由低值電阻組成的反饋網絡放大自身的輸入電壓噪聲,以避免從電阻或放大器的輸入噪聲電流中增加明顯的1/f噪聲。
這篇文章的類似版本出現在2008年3月20日的EDN雜志上。
白噪聲發生器(輸出功率密度與頻率的關系圖為平坦的那些)對于測試具有擴展低頻或直流響應的電路非常有用。然而,對于低至幾赫茲或更低的頻率范圍,白噪聲發生器的設計因粉紅噪聲(也稱為閃爍噪聲或1/f噪聲)的存在而變得復雜。
半導體器件產生的噪聲始終具有粉紅噪聲的特征:其輸出功率密度幅度隨著頻率的降低而增加,從位于數十赫茲到幾千赫茲的轉折頻率開始。高阻值電阻產生的噪聲有自己的1/f分量,其值和特性隨用于制造電阻的技術而變化。另一方面,如果電阻值較低,并且器件采用低噪聲技術構建,則噪聲幾乎完全是白色的(功率密度隨頻率恒定)。不幸的是,低值電阻也會產生低噪聲功率密度幅度值,并且任何用于放大該電平的器件都會增加其自身的粉紅噪聲。
您可以找到輸入電壓噪聲不包含粉紅噪聲成分的放大器,但如果從任何放大器輸入看到的電阻具有顯著值,則其輸入電流噪聲將具有1/f分量(出現在放大器輸出端)。
在圖1的噪聲發生器電路中,放大器(MAX4238)的輸入電壓噪聲中沒有1/f分量。它通過由低值電阻組成的反饋網絡放大自身的輸入電壓噪聲,以避免從電阻或放大器的輸入噪聲電流中增加明顯的1/f噪聲。
圖1.該白噪聲發生器采用輸入電壓噪聲沒有1/f分量的放大器構建,產生的輸出沒有1/f分量。
電路輸出電壓隨頻率的函數關系圖(圖2)在0.01Hz至3kHz范圍內幾乎是平坦的。電壓密度幅度在 4-5μV/√Hz 范圍內。噪聲密度幅度也取決于溫度,因此在進行測量時應將電路保持在恒定溫度。
圖2.圖1電路的輸出電壓噪聲。
審核編輯:郭婷
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