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。就像它的名字一樣，這個參數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。
分析模擬電路必須認識到：什么增益、穩定性、帶寬之類，都是電路自身的內因,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：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。
電路中放大器的穩定性由噪聲增益決定，而非信號增益。大多數現代運算放大器都能在單位增益下穩定，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動容性負載時的穩定性。
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RC電路，或者將元器件與輸入或增益電阻并聯。
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電壓的增加。
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