关于反馈对噪声的影响


之前简单列了下关于集成电路中器件噪声的基本内容,这里来说一下关于反馈对噪声的影响

基本的二端口网络的噪声

通常的二端口网络的噪声可以如下图所示的等效到输入(注意噪声电压、电流源的相关性)

二端口网络的噪声

上面的等效输入噪声电压和噪声电流可以通过将输入短路或断路的方法来计算

  • 短路时,噪声电流不再流入端口内,输出的噪声只来源于输入噪声电压源
  • 断路时,噪声电压不起作用,输出的噪声之来源于输入噪声电流源

二端口网络的噪声计算

 

注意实际的输入源的源阻抗也会影响噪声性能

输入源阻抗对二端口网络的噪声影响

当输入电压源Vs的源阻抗Rs=0时,只有噪声电压作用;反之Rs无穷时,只有噪声电流作用。(因此,如Rs较大,通常选择低噪声电流的放大器,如MOS工艺;若Rs较小,则选择低噪声电压的放大器,如BJT工艺)

具体的关于反馈对噪声的作用

首先,对理想反馈(反馈网路无噪声 )而言,反馈不会改变输入参考噪声,也不会降低输出的SNR, 我们可以通过下图的示意来理解

等效输入噪声-1 等效输入噪声-2

上面的两个电路实际是等效的,我们亦可以将之前提及的噪声电压和噪声电流源放到整个反馈系统之外

反馈网络等效输入噪声

当然实际的反馈网络中的噪声,会影响系统的噪声性能

  • 对shunt feedback,电流反馈到输入,主要考虑反馈网络的噪声电流叠加到输入噪声
  • 对series feedback,电压反馈到输入,主要考虑反馈网络的噪声电压叠加到输入噪声

例如对下面的series-shunt feedback结构,分析反馈网络噪声带来的影响,可以简单的考虑反馈对输入的loading(RE//RF),并考虑此loading引入的噪声电压(4KT(RE//RF))

series-shunt feedback的噪声分析


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