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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(shè)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(dǎo)體內(nèi)電流的電子能量不規(guī)則波動產(chǎn)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(dǎo)體電阻及絕對溫度有直接的關(guān)系。對于電阻及晶體管(例如雙極及場效應(yīng)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(chǎn)生或整合載流子而產(chǎn)生的噪聲。在低頻范圍內(nèi),這類閃爍以低頻噪聲的形態(tài)出現(xiàn),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(dǎo)體會造成干擾,而雙極芯片所受的干擾比場效應(yīng)晶體管大。

3、射擊噪聲(肖特基):充電器肖特基噪聲由半導(dǎo)體內(nèi)具有粒子特性的電流載流子所產(chǎn)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(guān)系。這種噪聲具有寬帶的特性。

4、爆玉米噪聲(popcornfrequency):半導(dǎo)體的表面若受到污染便會產(chǎn)生這種噪聲,其影響長達幾毫秒至幾秒,噪聲產(chǎn)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(chǎn)半導(dǎo)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(jié)構(gòu),因此晶體管結(jié)構(gòu)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(qū)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(chǎn)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(chǎn)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(qū)通道電阻的熱噪聲及低頻區(qū)的低頻噪聲所造成,CMOS放大器的轉(zhuǎn)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(chǎn)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(shù)字準確表達出來。為了避免將問題復(fù)雜化,這里只選用音頻技術(shù)規(guī)格較關(guān)鍵的幾個參數(shù)。
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(fā)布時間:2018.08.11    來源:充電器廠家
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