经验法则 3:1/f 噪声(如,闪烁噪声)极易受工艺影响。这是因为晶体结构制造工艺过程中会产生一些瑕疵,1/f 噪声的产生则与这些瑕疵有关。因此,只要半导体工艺得到很好的控制,那么 1/f 噪声就不会出现较大的漂移。制造或工艺变化都会给 1/f 噪声带来巨大的变化。大多数情况下器件产品说明书都给出了 1/f 噪声的最大值,却没有提及工艺或最终测试时对器件进行的测量。如果产品说明书没有给出 1/f 噪声的最大值,那么,假定在并没有对工艺控制进行优化来减少 1/f 噪声的情况下,三种变化因素可用来估算最坏情况下的噪声,请参见图 7.3。 图 7.3:最坏情况下的 1/f 噪声估算 经验法则 4:电路板和系统级设计人员需要了解的一点是,Iq 和宽带噪声呈负相关。严格来说,噪声与运算放大器输入差动级的偏置相关。但是,由于这类信息还没有正式公布过,所以我们可以假定 Iq 与差动级偏置成正比。对于低噪声放大器来说,这个假设是成立的。
一般说来,宽带噪声与 Iq 的平方根成反比。但是,对于不同的偏置方案这个反比关系也会发生变化。此条经验法则有助于电路板和系统级设计人员更好地了解 Iq 和噪声之间的折衷方法。例如,设计人员不应该指望放大器带有极低的静电流,进而产生低噪声。图 7.4 图解说明了该关系。
图 7.4:Iq 与宽带噪声的关系 经验法则 5:FET 运算放大器固有电流噪声非常低。这也说明了双极与 FET 晶体管以及噪声之间的差异。因为 FET 放大器的输入栅极电流比双极放大器的输入基极电流小得多。相反,在给定一个偏置电流值(如,输入级的集电极电流或漏极电流)的情况下,双极放大器具有更低的电压噪声,请参见图 7.5 的多个示例。
图 7.5 MOS 放大器与双极放大器的电压及电流噪声的对比 |