运算放大器总输出噪声计算

　　如果考虑下图1中的电路——由一个运算放大器和三个电阻组成的放大器(R3代表节点A处的源阻抗)，可以发现六个独立噪声源：三个电阻的约翰逊噪声、运算放大器电压噪声和运算放大器各输入端的电流噪声。每个噪声源都会贡献一定的放大器输出端噪声。噪声一般用RTI来规定，或折合到输入端，但计算折合到输出端(RTO)噪声往往更容易，然后将其除以放大器的噪声增益(非信号增益)便得到RTI噪声。

　　下图2详细分析了图1中的各噪声源是如何反映到运算放大器输出端的。有关反相输入端的电流噪声效应，还需要进一步讨论。此电流IN–不会按预期流入R1——放大器周围的负反馈可使得反相输入端的电位保持不变，因此从该引脚流出的电流在负反馈强制作用下仅能流入R2，从而产生IN– R2输出端电压。也可以考虑IN–流入R1和R2并联组合产生的电压，然后通过放大器的噪声增益放大，但结果是一样的，计算反而更复杂。

　　请注意，与三个电阻相关的约翰逊噪声电压已包括在图2的表达式中。所有电阻的约翰逊噪声为(4kTBR)，其中k是玻尔兹曼常数(1.38×10–23 J/K)，T是绝对温度，B是带宽(单位为Hz)，R是电阻(单位为)。一个很容易记住的简单关系是：1000 电阻在25ºC时产生的约翰逊噪声为4 nV/Hz。

　　以上分析假设是单极点系统，其中反馈网络为纯阻性，且噪声增益与频率关系曲线平坦。此情况适用于大多数应用，但如果反馈网络包含电抗元件(通常为电容)，则噪声增益在目标带宽内不恒定，必须使用更复杂的技术来计算总噪声。