用于描述电子电路噪声电子元件性能的量纲到底有着什么样的含义呢？凤凰彩票

2023-06-16 01:24:13

　　如果仔细观察，nV/√Hz似乎与射频领域的功率谱密度有一定的关联，为什么这么讲呢？

　　如果对该量纲进行平方处理，可以得到(nV)^2^/Hz，如果再除以阻抗，不就变成了W/Hz了吗？而这恰恰就是功率谱密度的量纲。

　　除了用于描述LDO和Op Amp的噪声性能外，nV/√Hz有时还会出现在采集卡/示波器及其探头的规格书中，表示单位Hz内产生的噪声电压值(rms)，通常给出的是图1所示的噪声电压谱密度凤凰彩票，反映了不同频率处的噪声电压大小。

　　还是要从功率的角度分析，假设在[f1, f2]频率范围内的噪声电压谱密度为ρ(f)，系统阻抗为Z0，则在该频率范围内的总噪声功率为

　　以上两个关于Vrms的公式，架起了噪声电压谱密度与带宽内等效电压的桥梁。很多示波器的规格书给出了一定通道带宽对应的基线噪声参数，这与上面计算出的Vrms是相通的。

　　下面介绍一个关于PSRR测试的应用场景，使用噪声电压谱密度可以帮助评估系统的动态范围是否满足要求。

　　对于LDO的PSRR测试，目前业界的方案通常采用AFG+Scope构建测试系统。有个问题不得不考虑，整个测试系统的动态范围是否满足PSRR的测试要求，诸如高达60dB甚至更高的PSRR测试，还能不能测准？

　　实际测试时，为了避免对LDO的工作状态造成明显的影响，所施加的AC信号幅度往往较小，比如有效值为10mV甚至更低，经过60dB的衰减后将变为0.01mV，限于示波器的最小垂直灵敏度，很明显使用示波器几乎无法测准这么小的AC信号波形，而是应该经过FFT转换到频域进行测试，因为在频域可以很容易观测这么小的信号，必要时还可以降低RBW获得更低的本底噪声，以提高测试灵敏度。

　　有的示波器规格书直接给出了噪声电压谱密度，有的示波器给出的是一定带宽对应的噪声电压，可以假设通带内的噪声电压是平坦的，对带宽进行归一化，从而估算出噪声电压谱密度。得到噪声电压谱密度后，还需要计算出一定RBW范围内的总噪声电压才更有意义。

　　比如图1所示的噪声电压谱密度曲线kHz频率处的电压谱密度为9nV/√Hz，RBW=1kHz对应的噪声电压为

　　AC经过DUT抑制后进入示波器的幅度为0.01mV，远高于1kHz RBW时的底噪电子元件，因此系统的动态范围是足够完成PSRR测试的。

　　值得一提的是，计算一定带宽的噪声电压时应该采用噪声带宽凤凰彩票，而不是RBW，二者并不相同，不同的滤波器类型对应不同的转换系数，此处为了计算简便，于是直接使用RBW进行了计算。凤凰彩票