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文档简介

低噪声放大器的设计，一般要求分析其等效输入噪声1，在spectre中分析噪声的步骤为，1. 设置仿真参数。类似“ac”分析；“output Noise”设置为“voltage”，“Positive output node”和“Negative output node”分别选择输出电压的两端，如双端输出运放的两个输出端或者单端输出运放的输出端和gnd；“input Noise”选择“voltage”，设置在输入端得一个电压源（如信号输入电压源），仿真工具将把输出噪声除以增益，等效到这个电压源上。点击“OK”关闭对话框。2. 开始仿真，等待仿真结束。3. 查看仿真结果。3.1 plot噪声功率谱密度Result_Direct Plot_Equivalent Output Noise和Result_Direct Plot_Equivalent Input Noise，如下图，噪声单位为V/Hz。也可以plot出噪声功率，即单位为V2/Hz。在这个图中可以得到的信息为1000kHz之前主要是1/f噪声在起作用。3.2 summary 噪声功率选择Result_Print_Noise Sumary可以得到如下对话框，选择“integrated noise”可以在关心的频率范围内积分，一般我们选择在运放的单位增益带宽内积分噪声，这里我们选1Hz到4MHz。“noise unit”选择V或者V2。V2是标准的采用功率来表示的噪声水平，V是对其进行开方运算。根据一定带宽内的噪声等于噪声功率在这个带宽内的功率积分，因此这里引出一般所讲的“运放的等效输出噪声为多少V/Hz”，这个讲法的前提条件为需要明确一定的带宽，并且需要等效为输入白噪声。因此可以得到计算公式，等效输入白噪声=f1f2V2f2-f1(单位为V2/Hz);也可以表示为等效输入白噪声=f1f2V2f2-f1(单位为V/Hz);这里以test电路为例：点击“Apply”显示结果如下图，因为我们选择列出2个噪声器件，按噪声功率比例排列，分别显示出噪声器件，噪声类型（fn表示1/f噪声，id表示MOS热噪声），等效输入噪声为“Tota Input Referred Noise”，这里显示为7.63e-05V(1Hz到4MHz积分)。然后我们用公式等效输入白噪声=f1f2V2f2-f1(单位为V/Hz计算：等效输入白噪声=7.63e-05V/2000=38nV/Hz，这时一般的MOS管运放等效输入噪声水平。如果我们认为这个等效输入噪声（一般不用叫白噪声），可以进行调节，调节的依据在于以下噪声计算公式：veq2=KffCoxWL+4KT23gm以上公式表明不同的W/L可以得到不同的噪声水平，我们用test电路做一个统计说明：可以看出W*L变大可以使等效输入噪声下降到需要的水平，具体需要降低到什么水平，要根据电路的实际需要来确定。
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