[原创] 《运算放大器噪声优化手册》阅读【Ⅱ】噪声测量导论

zca123 2014-4-7 22:47 楼主

先来聊聊第六章吧。书中介绍了利用三种仪器来测量噪声，分别是：万用表，示波器，频谱分析仪。这里的万用表是有限制的。是要带真有效值测量的万用表。一种简单的判断是带频率测量功能的万用表。不是几十块钱买的3位半哈。有效值RMS测量其实就是所谓的AC档，这在34401A等万用表上有标注，在34461A等表上就没有注明。最早老师教导我们万用表的交流档只能测50Hz的正弦信号。因为这一类万用表并不是真有效值测量，而是通过峰峰值除以了1.414。一般的高位万用表都有真有效值测量功能。类似于“发热值”“耗散值”。而需要注意的是万用表的交流档其实是有带宽限制的。过高的频率会带来RMS值的误差，以下是34461的典型误差值

另外AC滤波器分别为 3 Hz、20 Hz 和 200 Hz，并且通常情况下，应该选择其频率小所测量信号的频率的最高频率滤波器，因为更高的频率滤波器会导致更快速的测量。例如，在测量介于 20 和 200 Hz 之间的信号时，使用 20 Hz 滤波器。

还可以用DMM的DC档来简单评估1/F噪声。

书中介绍了示波器在噪声测量中的应用，模拟示波器不能测量1/F噪声。书中还强调了不能用数字示波器的AC档来测量1/F噪声。另外应当尽量减少接地夹和探头的“环面积”来减免FRI/EMI影响，比如减短“接地夹”的长度，是接地夹线紧挨探头。对于这种测量，LINEAR其实给出了史诗级的范例，应用笔记在linear的网站上找不到了。只有一篇09年的笔记：

an124f.pdf (467.28 KB)
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频谱分析仪是个好东西，但是我还没有机会接触到这种高端仪器。这一节，至少教会了我如何去读频谱分析仪的图。万幸的是，一般的数据手册上都会给出频谱分析仪的测试图，而书中第5.3节，详细的说明了读图的方法和噪声转化方法。

书中第5.7节介绍了用DMM去测量RMS值的例子。我自己在测试过程中发现其实本底很多时候并不是20μV。因为有些低噪声系统的输出已经达到高位表的极限，哪怕对于最小量程，也显示全0.而不是20μV

书中第5.6节，我窃以为存在值得商榷的描述。其中，式5.7中应该为‘-’而不是‘+’.而这一节对“被测噪声Vn”和“仪器测量到的噪声V n-meas”存在描述上的混淆。即所谓”确保测量系统的噪声电平小于被测噪声电平3倍以上“语句中“被测噪声”概念存在前后矛盾。另外“噪声电平”英文对照为noise levei; noise level;define.ki./WebForms/WebDefines.aspx?searchword=%E5%99%AA%E5%A3%B0%E7%94%B5%E5%B9%B3书中，这样的翻译略显生硬。我的理解是，原文中，这里的“电平”应该是个AC量，而不是DC量。

本帖最后由 dontium 于 2015-1-23 11:33 编辑

懒得很