热噪声：nv/√Hz

2021-10-11

当你看运算放大器的数据表时，你会注意到输入噪声电压和输入噪声电流的规格，其单位为nV/√Hz(每根赫兹的毫伏数)或pA/√Hz。乍一看，√Hz分母似乎有些奇怪。毕竟，√Hz怎么可能有物理意义呢?

首先，nV/√Hz规格指的是热噪声，或约翰逊噪声，由电阻器件中电子的温度效应引起。第二，该规范将噪声的谱密度识别为给定带宽上的均方根值。

举个例子，假设你有一个德州仪器OP27A运放，输入噪声电压(Vn)为3.5 nV/√Hz。你将操作运放从1000赫兹到20 kHz，所以你取19 kHz带宽(138 √Hz)的平方根。将3.5 nV/√Hz乘以138√Hz得到482 nV.如果运算放大器的增益为25，噪声也要乘以25，因此得到12.1µV。使用运放的1V输出(0 dBV)，计算信噪比:信噪比= 20 * log (1e6uV / 12.1) = 98 dB。

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