Page 46 - 399_

44 Розділ 3. Підсилювачі для нормування сигналів

2 2 2
2
BW V  4 kTR 3  4 kTR 1  R 2  I  2 R 3 2 I  2   R 1 R 2   4 kTR 2   R 2  ,
N   N N    
 R 1 R 2   R 1 R 2   R 1 R 2 

де BM  . 1 57 f  CL .
Напруга шуму для різних операційних підсилювачів може
змінюватися від менш ніж 1 нВ/Гц до 20 нВ/Гц і більше. Біполярні ОП
звичайно мають меншу шумову напругу в порівнянні з JFET
підсилювачами, хоча є можливість виконати ОП з JFET входом з
низьким рівнем напруги шумів (AD743/AD745) за рахунок збільшення
розміру транзисторів і, отже, збільшення вхідної ємності (20 пФ).
Шумовий струм може змінюватися в більш широких межах, приблизно,
від 0.1 пA/Гц (електрометричні ОП JFET) до декількох пА/Гц
(високошвидкісні біполярні ОП). Для біполярних чи JFET вхідних
пристроїв, у яких весь вхідний струм тече через вхідний вузол, шумовий
струм є просто електронним шумом (шумом Шотткі) від вхідного струму.
Спектральна щільність електронного шуму виражається як:

I 2 q ,
B
де I B – вхідний струм (в Амперах);
19
q – заряд електрона (1.610 К);
А/Гц – розмірність.
Для підсилювачів з компенсацією вхідного струму і підсилювачів зі
струмовим зворотнім зв'язком шумовий струм обчислити неможливо,
оскільки зовнішній вхідний струм є різницею двох внутрішніх струмів.
Шумовий струм важливий тільки тоді, коли він протікає через деякий
опір, генеруючи при цьому шумову напругу. Співвідношення під рис. 3.8
показують внесок струму в загальний шум. Таким чином, вибір ОП з
мінімумом шумів залежить від імпедансу зовнішніх вхідних кіл.
Розглянемо ОР27, операційний підсилювач з компенсацією вхідного
струму, низькою напругою шумів (3 нВ/Гц) і високим шумовим струмом
(1 пА/Гц), як показано на схемі рис. 3.9. При вихідному опорі джерела
сигналу R=3 К і шумовому струмі (1 пА/Гц), шумова напруга на ньому
дорівнює напрузі шумів, але тепловий шум резистора 3 K складе
7 нВ/Гц і буде домінуючим. При вихідному опорі джерела сигналу
R=300 K ефект від шумового струму збільшується в сто разів
(300 нВ/Гц), у той час як шумова напруга не змінюється, а тепловий