4.6.3 噪声计算软件

我们现在开始讲解噪声的计算软件 位于附录 B 的第6小节 前面我们对运放的噪声呢进行了详细的讲解 说计算原理 那实际上呢我们可以是借助软件对噪声进行计算的 不用那么麻烦自己去算 比如说呢 TI 的资深模拟工程师 Bruce Trump 基于 Excel 的一款噪声计算程序 那么我们在网络上搜索也行 可以找到这款软件 那么我们必须注意得用真正的 Office 的 Excel，WPS 不行 要全功能的 Excel 来用这个软件 那它分为三个子页面 分别用于计算运放的输入电压噪声 运放的总噪声，输出噪声 和电阻热噪声 分别在这三个地方 黄色部分呢是用需要用户自己填写的数据 共有五栏需要填写 填写完成以后呢会自动更新输出还有图表 我们需要填写 某个频率下的闪烁噪声谱密度 按照 OPA842 呢我们是知道 100Hz 时候的噪声 100Hz，是 2.00E-08 然后我们再填白噪声 2.60E-09 我们要填写噪声的带宽范围 f1，f2 f1 呢我们都默认是 0.1Hz f2 呢噪声的带宽我们算出来是3.1 这下呢我们可以计算出 它自动就计算出了噪声大小 闪烁噪声呢是 8.85E-07 白噪声是 1.46E-05 白噪声呢是远大于闪烁噪声的 我们点击下面的 Amplifier Noise 就可以切换到计算运放总噪声的界面 那么在窗口中呢 实际上呢我们看到它嵌入了一个 运放噪声的示意图 我们需要填写 同样填写黄色格子里的数据 我们就可以计算了 好，这几个数据呢 就是填写你构成运放里的每一个电阻值大小 你的环境温度是多少 你根据说明书得到的电压噪声 是宽带电压噪声的宽带电流噪声的 谱密度是多少填进去 好，它算出来的总噪声 Output Noise 这跟我们真正得到的噪声有个区别 它没有去乘这个 √31.4MHz 乘完以后呢它就得到了169 跟我们计算是一样的 然后我们对比我们人工计算和它软件计算 它得到的这些数 也都是要乘以 √31.4MHz 就能对上我们这个数 我们看它的所占的比例，74% 我们这里解出来也是74% 0%实际上它是四舍五入，对应我们这0.2% 8.97%对应到8.9% 1.6%对应它2% 14.6对应它的15% 所以每个数据都是跟它相对应的 我们最后讨论一下 169μV 的输出噪声意味着什么 如果 OPA842 运放 后面接 AD，基准电压是 2V 那么我们可以算出 如果是一个14位的 AD 它的一个 LSB 就是 122μV 你这样运放后面接14位 AD 已经没有意义了 那么如图所示呢 我们可以点电阻噪声的计算 非常简单 你输一个电阻值进去 它就会给出你25度、125度、-55度所有的 热噪声是多少 我们再结合噪声的带宽 也就乘以噪声的宽带根号 我们就可以得出噪声电压有效值 好，这节课就到这里