电学参数
噪声
Noise
电路中不需要的随机信号,限制了信号处理的灵敏度极限。
详细解释
IC中的噪声类型:热噪声(Thermal Noise)来自载流子热运动,与温度和电阻成正比;闪烁噪声(Flicker/1/f Noise)来自界面态陷阱,与频率成反比;散粒噪声(Shot Noise)来自PN结电流的离散性。噪声决定了电路的最小可检测信号。
工作原理
热噪声:Vn² = 4kTR·Δf(电阻)或In² = 4kTγgm·Δf(MOSFET),γ≈2/3(长沟道)。1/f噪声:Vn² = K/(Cox·WL·f)。总噪声通过噪声系数NF或等效输入噪声衡量。信噪比SNR = 信号功率/噪声功率。
版图设计要点
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低噪声输入级用大W/L管降低热噪声和1/f噪声;2. 1/f噪声用PMOS比NMOS低;3. 电阻热噪声选择低阻值方案;4. 噪声敏感电路远离电源/数字区;5. 用Chopper或Auto-zero降低1/f噪声。
典型用途
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低噪声运放设计(传感器前端)
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LNA噪声系数优化
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PLL相位噪声降低
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ADC信噪比提升
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带隙基准输出噪声抑制
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音频电路本底噪声优化
中英对照
噪声
Noise