第七讲 噪声.pdf

CMOS模拟集成电路设计 Design of Analog CMOS Integrated Circuit Mar.2011 郑然 zhengran@nwpu.edu.cn 西北工业大学航空微电子中心 嵌入式系统集成教育部工程研究中心 本章内容 第七章 噪声 CMOS模拟集成电路设计 第七章噪声 Copyright 2011, zhengran 2 本章内容  7.1 噪声的统计特性  7.2 噪声类型  7.3 噪声在电路中的表示  7.4 单级放大器中的噪声  7.5 差动对中的噪声  7.6 噪声带宽 CMOS模拟集成电路设计 第七章噪声 Copyright 2011, zhengran 3 前言 噪声是我们不期望的一种信号，它限制了系统能够正确处理 最小信号电平，而且噪声与系统的功耗、速度、线性度之间是互 相制约的，如今的模拟电路设计者必须要考虑到噪声的影响。 本章我们将介绍噪声时域和频域特性、噪声的类型、噪声在 电路中的表示方法以及噪声对各种电路的具体影响。 CMOS模拟集成电路设计 第七章噪声 Copyright 2011, zhengran 4 7.1 噪声的统计特性 噪声是一个随机的过程，噪声的值在任何时刻都无法被预 测，这就给我们理解和分析噪声的性质带来了一定的困难。 如(b) 中表现出了噪声在时域的不可预测性。 然而噪声的平均功率是可以被预测的，比如下图中麦克风离 水流的远近不同，就会获得幅值不等的噪声信号。后者显示出 了更大的振幅和更高的功率，这些是可以预测的。 CMOS模拟集成电路设计 第七章噪声 Copyright 2011, zhengran 5 7.1 噪声的统计特性 根据上面的分析，我们引入一个平均功率的概念来讨论噪声 的功率特性。对于一个周期为T 的电压v(t)在一个负载电阻上RL消 耗的平均功率可以由下式给出： 2 1 T / 2 ( ) v t P dt av T ∫−T / 2 R L 同样，对于一个噪声信号，可以认为其周期为无穷大，我们可 以得到其平均功率 2 1 T / 2 ( ) v t P lim dt