运放噪声来源剖析：如何在精密模拟前端中控制噪声
做精密测量或者微弱信号放大的时候，噪声是绕不开的话题。很多工程师调电路时发现输出噪声大，第一反应是换个更贵的运放，结果换了发现改善有限——因为噪声未必来自运放本身，电阻、电源、PCB布局都可能是噪声源。
运放的噪声主要有两种：热噪声和1/f噪声（也叫闪烁噪声）。热噪声跟电阻和带宽有关，公式是Vn=√(4kTRB)，电阻越大、带宽越宽，噪声越大。1/f噪声在低频段显著，跟工艺有关，双极型运放的1/f噪声比CMOS运放低，所以低噪声应用倾向选双极型或者JFET输入的型号。厂家数据手册里会给电压噪声密度nV/√Hz和电流噪声密度fA/√Hz，选型时重点看这两个参数。
但别忘了，运放的噪声要乘以电路的闭环增益才是输出噪声。同相放大器的输出噪声等于运放输入噪声乘以(1+Rf/Rg)，反相放大器也是类似。所以增益不能一味地堆，前级噪声被放大后，后级再低噪声也没用。设计上通常是前级用低噪声运放，增益适中（比如10-100倍），后级再根据需要放大。
电阻也是重要的噪声源。所有电阻都有热噪声，阻值越大噪声越大。所以反馈电阻不要选太大，通常控制在几百千欧以内。另外碳膜电阻的噪声比金属膜电阻大，精密电路里尽量用金属膜或者绕线电阻。还有个容易忽略的——电位器的滑动接触会产生额外噪声，精密应用里尽量不用，如果必须用就选多圈精密电位器。
电源噪声经常被忽视。运放的电源抑制比（PSRR）在高频段会下降，比如OP07的直流PSRR有90dB，但到10kHz就只剩40dB了。这意味着电源上的高频纹波会直接串到输出。解决办法是每个运放的电源引脚就近放0.1uF陶瓷电容，再加大一点的10uF电解或者钽电容做低频滤波。LDO的噪声也要选低噪声型号，比如LT1763、ADP150这类。
PCB布局对噪声影响也很大。敏感的模拟走线要远离数字走线和高频走线，模拟地和数字地单点连接。运放的反馈电阻要紧贴运放的输入和输出引脚，走线尽量短。输入级的保护二极管如果选了漏电流大的型号，也会引入噪声和漂移，选低漏电流的肖特基或者不用保护。
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