例如，圖3顯示的是采用AD8138放大器的放大器噪聲模型。該模型顯示了如何對(duì)所有電阻噪聲求和并將增益納入考慮，以便獲得折合到輸出的總噪聲。

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圖3. 放大器噪聲模型

注意，放大器具有某些電壓噪聲源(En1和En2)，以及某些電流噪聲源(In1和In2)。這些噪聲源可在放大器數(shù)據(jù)手冊(cè)的規(guī)格中找到。另外，數(shù)據(jù)手冊(cè)還會(huì)定義每一個(gè)電阻噪聲源。

通過簡單的計(jì)算便可以定義下述公式，并得到圖3中放大器電路折合到輸出(RTO)的總噪聲。

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注意，放大器與運(yùn)算放大器的區(qū)別僅僅在于前者內(nèi)部含有阻性元件。因此，噪聲計(jì)算包含在總噪聲貢獻(xiàn)因素中，并由數(shù)據(jù)手冊(cè)定義。

在數(shù)據(jù)手冊(cè)中，它一般表示為“折合到輸入”(RTI)的噪聲。通過選擇放大器電路增益，可以快速使用RTI數(shù)值，并將其調(diào)整為：
RTI = 1.3 nV/√(Hz)
增益 = 16 dB

從而有：RTO = 1.3 × 10(16/20) = 8.2 nV/√(Hz)

出于噪聲分析的目的，使用內(nèi)置電阻的放大器要方便的多。

抖動(dòng)

時(shí)鐘噪聲或抖動(dòng)影響轉(zhuǎn)換器性能。如果您對(duì)如何確定該噪聲的系數(shù)有初步了解——比如說在寬帶中確定——那么很容易對(duì)該指標(biāo)所導(dǎo)致的性能下降有所感受。

只需使用寬帶抖動(dòng)噪聲數(shù)秒(最好是fs級(jí)別或更短的時(shí)間)以及模擬輸入頻率或目標(biāo)IF頻率， 當(dāng)時(shí)鐘幅度為最大值并假定輸入為正弦波，那么就會(huì)產(chǎn)生最大誤差?？梢詫?dǎo)出一個(gè)簡單的公式，以獲得RMS電壓誤差。例如，30 MHz模擬輸入IF和100 fs時(shí)鐘抖動(dòng)便可產(chǎn)生18.8 μV或2 × π 30 M × 100 fs的寬帶電壓噪聲。

電源噪聲

探索電源噪聲需要知道LDO本身的噪聲及其測量頻段。這些數(shù)據(jù)同樣可在調(diào)節(jié)器數(shù)據(jù)手冊(cè)中找到。例如，一個(gè)調(diào)節(jié)器在100 kHz帶寬內(nèi)可能具有225 μV噪聲。如果這是已知的，并且噪聲視為白噪聲，則可以用來估計(jì)它對(duì)ADC噪聲性能(SNR)的貢獻(xiàn)。然而，您需要知道ADC電源抑制(PSR)。

大部分情況下，在模擬電源域內(nèi)(AVDD)，第一奈奎斯特區(qū)的電源抑制為?40 dB至?60 dB。因此，為了簡便起見，本例中假定為?40 dB。由此可知，有效噪聲貢獻(xiàn)為7.12 nV或225 μV/√(100 kHz) × 10(?40/20)。記住，這只是一個(gè)電源域的情況。所有電源域都需要進(jìn)行同樣的評(píng)估，而每一個(gè)域在ADC、放大器等器件內(nèi)可能具有不同的PSR值。

在信號(hào)鏈設(shè)計(jì)中考慮噪聲因素
下面的示例會(huì)幫助鞏固這個(gè)原則，并將進(jìn)一步展示整個(gè)信號(hào)鏈的總動(dòng)態(tài)性能。該示例采用ADL5566放大器驅(qū)動(dòng)AD9643 ADC和獨(dú)立電源(ADP1708和ADP1706)，并分別偏置放大器和轉(zhuǎn)換器，如圖4所示。

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圖4. 示例信號(hào)鏈框圖

由于上一節(jié)完成了很多前期工作，下一步需要計(jì)算的就是ADC熱噪聲。

對(duì)于AD9643，模擬輸入滿量程為差分1.75 V p-p，其數(shù)據(jù)手冊(cè)中的SNR為71.7 dBFS。通過反向計(jì)算SNR公式，可知熱噪聲為：
SNR = 20 × log(滿量程V rms)/熱噪聲 (V rms))
或者
71.7 = 20 × log((1.75/2/√(2))/熱噪聲 (V rms))
或者
熱噪聲 = 161 μV rms

下一步，確定電源的噪聲貢獻(xiàn)因素。示例計(jì)算表明ADC模擬電源的AVDD貢獻(xiàn)因素為7.12 nV rms。

為轉(zhuǎn)換器的DRVDD和放大器的AVDD電源執(zhí)行同樣的計(jì)算。進(jìn)行這些計(jì)算時(shí)，DRVDD的PSRR為?80 dB，放大器AVDD的PSRR為?60 dB。在同一個(gè)頻段內(nèi)，這分別等于71.2 pV rms和1.42 nV rms噪聲貢獻(xiàn)因素

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對(duì)于這個(gè)放大器示例而言，ADL5566在最大16的dB增益的條件下，RTO噪聲為8.2 nV/√(Hz)。接下來，需定義帶寬。通?？稍诜糯笃鬏敵鲆约稗D(zhuǎn)換器輸入之間使用一個(gè)抗混疊濾波器， 否則所有的放大器寬帶噪聲都會(huì)折回帶內(nèi)。對(duì)此噪聲進(jìn)行限制，假定濾波器帶寬為150 MHz(?3 dB點(diǎn))。使用此數(shù)值是因?yàn)锳D9643是一個(gè)250 MSPS ADC，并且其奈奎斯特頻段為fs/2或125 MHz。通常，為了捕捉整個(gè)目標(biāo)奈奎斯特頻段，會(huì)將AAF設(shè)計(jì)得略大。如圖7所示，放置一個(gè)2階或雙極點(diǎn)LC濾波器用于抗混疊抑制。這樣使得噪聲帶寬為：150 MHZ × 1.22 = 183 MHz。因此，計(jì)算可知，放大器的噪聲貢獻(xiàn)因素為111 μV rms，或8.2 nV/√(183 MHZ)。現(xiàn)在，只需采用如下標(biāo)準(zhǔn)SNR公式，對(duì)所有示例中推導(dǎo)出的噪聲源執(zhí)行RSS計(jì)算：