詳解運放的信號增益和噪聲增益-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-12-05
下面通過電路仔細分析一下噪聲增益：
兩個開關(guān)都撥到上面的時候稱為CASE1，都撥到下面的時候稱為CASE2。這也就是我們平時所說的同相放大電路和反向放大電路。
在CASE1的情況下,信號增益為1+R1/R2,在CASE2的情況下,信號增益為-R1/R2,這兩個電路的反饋是一樣的，反饋系數(shù)都是R2/(R1+R2)，所以他們的噪聲增益都是(R1+R2)/R2。
而增益帶寬積（這是用來簡單衡量放大器的性能的一個參數(shù)。就像它的名字一樣，這個參數(shù)表示增益和帶寬的乘積。
按照放大器的定義，對于一個運算放大器這個乘積是一定的）的表達式為GBP=Gn*B,所以兩種情況下的帶寬積是一樣的。這里我們可以看出，這對反向放大器是很不利的。信號放大了R1/R2倍，帶寬卻減小了1+R1/R2倍。
所以當我們在設計運放電路時，在增益帶寬積的問題上只考慮電路的噪聲增益就可以了，而與電路的放大模式無關(guān)。
分析模擬電路必須認識到：什么增益、穩(wěn)定性、帶寬之類，都是電路自身的內(nèi)因,而輸入信號一類的是外因。
所以同相放大器和反相放大器其實是一個電路，兩者的帶寬其實應該完全一樣，那一點點差異是別的原因。同相放大器和反相放大器歸一，才有了所謂的噪聲增益。
簡單回顧運算放大器理論，可以看到有兩種類型的增益與運算放大器有關(guān)：信號增益和噪聲增益。信號增益取決于放大器配置。
采用同相運算放大器配置時，增益計算公式為G = (RF /RG) + 1；采用反相配置時，增益為G = –RF/RG。兩種配置的噪聲增益相同，可通過同一個同相增益公式計算：NG = (RF /RG) + 1。
電路中放大器的穩(wěn)定性由噪聲增益決定，而非信號增益。大多數(shù)現(xiàn)代運算放大器都能在單位增益下穩(wěn)定，但某些特殊用途的放大器無法做到這一點。
與標準單位增益穩(wěn)定型運算放大器相比，非完全補償運算放大器可提供獨特的優(yōu)勢，比如更低的噪聲電壓和更寬的帶寬。
強加噪聲增益可為各種應用帶來好處。例如，若要利用一種或多種特性，可能需采用低于其最小穩(wěn)定增益的非完全補償放大器。
通常它將不起作用，但若對噪聲增益進行處理，則可“欺騙”放大器，使其誤以為它工作在較高的增益下。強加高噪聲增益的另一個絕妙的好處是它可以提高放大器驅(qū)動容性負載時的穩(wěn)定性。
取決于具體情況，強加噪聲增益通常需要在電路中加入一個電阻或一個電容。它可能簡單到只需在反相和同相輸入之間添加一個電阻、在反相輸入和接地之間添加一個串聯(lián)RC電路，或者將元器件與輸入或增益電阻并聯(lián)。
強加噪聲增益帶來的好處似乎好得難以置信，但通常情況下它會犧牲一些性能。采用這種方法會造成輸出噪聲和失調(diào)電壓的增加。
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