白噪聲發(fā)生器沒有1/f組件

在該噪聲發(fā)生器電路中，放大器（MAX4238）的輸入電壓噪聲中沒有1/f分量。它通過由低值電阻組成的反饋網(wǎng)絡(luò)放大自身的輸入電壓噪聲，以避免從電阻或放大器的輸入噪聲電流中增加明顯的1/f噪聲。

這篇文章的類似版本出現(xiàn)在2008年3月20日的EDN雜志上。

白噪聲發(fā)生器（輸出功率密度與頻率的關(guān)系圖為平坦的那些）對于測試具有擴展低頻或直流響應(yīng)的電路非常有用。然而，對于低至幾赫茲或更低的頻率范圍，白噪聲發(fā)生器的設(shè)計因粉紅噪聲（也稱為閃爍噪聲或1/f噪聲）的存在而變得復(fù)雜。

半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的噪聲始終具有粉紅噪聲的特征：其輸出功率密度幅度隨著頻率的降低而增加，從位于數(shù)十赫茲到幾千赫茲的轉(zhuǎn)折頻率開始。高阻值電阻產(chǎn)生的噪聲有自己的1/f分量，其值和特性隨用于制造電阻的技術(shù)而變化。另一方面，如果電阻值較低，并且器件采用低噪聲技術(shù)構(gòu)建，則噪聲幾乎完全是白色的（功率密度隨頻率恒定）。不幸的是，低值電阻也會產(chǎn)生低噪聲功率密度幅度值，并且任何用于放大該電平的器件都會增加其自身的粉紅噪聲。

您可以找到輸入電壓噪聲不包含粉紅噪聲成分的放大器，但如果從任何放大器輸入看到的電阻具有顯著值，則其輸入電流噪聲將具有1/f分量（出現(xiàn)在放大器輸出端）。

在圖1的噪聲發(fā)生器電路中，放大器（MAX4238）的輸入電壓噪聲中沒有1/f分量。它通過由低值電阻組成的反饋網(wǎng)絡(luò)放大自身的輸入電壓噪聲，以避免從電阻或放大器的輸入噪聲電流中增加明顯的1/f噪聲。

圖1.該白噪聲發(fā)生器采用輸入電壓噪聲沒有1/f分量的放大器構(gòu)建，產(chǎn)生的輸出沒有1/f分量。

電路輸出電壓隨頻率的函數(shù)關(guān)系圖（圖2）在0.01Hz至3kHz范圍內(nèi)幾乎是平坦的。電壓密度幅度在 4-5μV/√Hz 范圍內(nèi)。噪聲密度幅度也取決于溫度，因此在進行測量時應(yīng)將電路保持在恒定溫度。

圖2.圖1電路的輸出電壓噪聲。

審核編輯：郭婷