电路中噪声的来源：MOS的1/f噪声MOS管的1/f噪声完整噪声谱7RGdVieqf21/fnoise~dVieqWLL小gmlpslowhitenoiseVinVGSW9m大9mVoutrosIoshi9mVGSffelofechipMOSTKF=10-32C2/cm2KFFdfdVieqf2nMOSTKF==410-31c2/cm2WLCox1/f噪声转角频率定义：pJFETKF=10-33C2cm21/f噪声功率谱与热噪声功率谱相等时的频率W&Lincm; Cox inFlcm?1010gV4kTvK1WLCox f.gm跨导越大，转角频率f越高logf西安交通大学Lec.#3.噪声与非线性11/43LabofMixed-SignalSystems
Lab of Mixed-Signal Systems 11 /43 Lec. #3. 噪声与非线性 电路中噪声的来源：MOS的1/f噪声 MOS管的1/f 噪声 1/f噪声转角频率定义： 1/f噪声功率谱与热噪声功率谱相等时的频率 跨导越大，转角频率fc越高 m 4kTγ 1 g c F OX K WLC f 小gm 大gm 完整噪声谱
放大器噪声的输入等效方法考虑到驱动源内阻R，与电阻输入电阻Z的不确定性：同时用电压源和电流源来表征输入等效噪声VhinVROtVoutVinNoiselessVR3①ORinCircuitVoltageNoisyNoiselessR1=0V1,outVh.inVh1,outRinsourceCircuitCircuittakeseffectVh.inCurrentsourceNoisyNoiselessVh2,outOR.inVh2,outR1=80口CircuitCircuittakeseffect西安文通大学Lec.#3.噪声与非线性12/43LabofMixed-SignalSystems
Lab of Mixed-Signal Systems 12 /43 Lec. #3. 噪声与非线性 放大器噪声的输入等效方法 R1 = 0 Voltage source takes effect R1 = ∞ Current source takes effect • 考虑到驱动源内阻R1与电阻输入电阻Zin的不确定性： 同时用电压源和电流源来表征输入等效噪声
等效输入噪声计算举例（输入阻抗为无穷大）VDDRDTRDV22oV212n,outn,outn.outn,inAgmR白丽M-4kTK112RV24kn,in7giR,C..WLR,1K14kT2=4kTgiR,Co.WL fgm西安文通大学Lec.#3.噪声与非线性13/43LabofMixed-SignalSystems
Lab of Mixed-Signal Systems 13 /43 Lec. #3. 噪声与非线性 等效输入噪声计算举例（输入阻抗为无穷大） 2 22 , 2 2 2 14 1 4 1 4 4 n in m m D ox D m D m ox m D K kT V kT g g R C WL f R g R K kT kT g C WL f g R 2 2 2 , , , 2 22 n out n out n in v mD V V V A g R
等效输入噪声计算举例（输入阻抗为有限值）Consideringonlythermal noise-VDDERD0Vh2.outInputVDD正MOpenRDRinVhin0Vh1,outInputM1AShortedgmRDCinV2n2.outn,inCino4kTRBV24kTygm+n2,outRD4kTYV2n.in=4kT4kT312gmRD=(Cino)gmygm+n.in8mRD西安交通大学Lec.#3.噪声与非线性14/43LabofMixed-SignalSystems
Lab of Mixed-Signal Systems 14 /43 Lec. #3. 噪声与非线性 等效输入噪声计算举例（输入阻抗为有限值） Considering only thermal noise
综合考虑驱动级Vh.nX口ZinR.inTZinZinZsVn,X =Vnin+In,inZin + ZsZin+ZsIf Th.inizsi2 < vain , the effect of Inin can be neglectedZs determines the significance of I.n.in总结：相对Zs，如果放大器Z.很大，仅考虑Vnin.如果放大器Z很小，仅考虑Inin；如果是一般情况，则两者同时考虑n.in西安文通大学Lec.#3.噪声与非线性15/43LabofMixed-SignalSystems
Lab of Mixed-Signal Systems 15 /43 Lec. #3. 噪声与非线性 综合考虑驱动级 If , the effect of In,in can be neglected ZS determines the significance of In,in. 总结：相对ZS，如果放大器Zin很大，仅考虑Vn,in; 如果放大器Zin很小，仅考虑 In,in；如果是一般情况，则两者同时考虑