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热噪声(Johnson):由于电导体内电流的电子能量不规则波动产生的具有宽带特性的热噪声。其电压均方根值的正方与带宽、电导体电阻及**温度有直接的关系。对于电阻及晶体管(例如双较及场效应晶体管)来说,由于其电阻值并非为零,因此这类噪声影响不能忽视。
闪烁噪声(低频):由于晶体表面不断产生或整合载流子而产生的噪声。在低频范围内,这类闪烁以低频噪声的形态出现,一旦进入高频范围,这些噪声便会变成“白噪声”。闪烁噪声大多集中在低频范围,对电阻器及半导体会造成干扰,而双较芯片所受的干扰比场效应晶体管大。
射击噪声(肖特基):肖特基噪声由半导体内具有粒子特性的电流载流子所产生,其电流的均方根值正方与芯片的平均偏压电流及带宽有直接的关系。这种噪声具有宽带的特性。爆玉米噪声(popcornfrequency):半导体的表面若受到污染便会产生这种噪声,其影响长达几毫秒至几秒。
噪声产生的原因仍然未明,在正常情况下,并无一定的模式。生产半导体时若采用较为洁净的工艺,会有助减少这类噪声。此外,由于不同运算放大器的输入级采用不同的结构,因此晶体管结构上的差异令不同放大器的噪声量也大不相同。下面是两个具体例子,双较输入运算放大器的噪声。
噪声电压主要由电阻的热噪声以及输入基较电流的高频区射击噪声所造成。低频噪声电平大小取决于流入电阻的输入晶体管基较电流产生的低频噪声;噪声电流主要由输入基较电流的射击噪声及电阻的低频噪声所产生。CMOS输入运算放大器的噪声:噪声电压主要由高频区通道电阻的热噪声及低频区的低频噪声所造成。
CMOS放大器的转角频率(cornerfrequency)比双较放大器高,而宽带噪声也远比双较放大器高;噪声电流主要由输入门较漏电的射击噪声所产生。CMOS放大器的噪声电流远比双较放大器低,但温度每升高10(C,其噪声电流便会增加约40%。工程师必须深入了解噪声问题及进行大量计算。
才可将这些噪声化为数字准确表达出来。为了避免将问题复杂化,这里只选用音频技术规格非常关键的几个参数。电路输出噪声总量大约是每一噪声源均方根的平均均方值总和的平方根,此外输出噪声通常绝大部分来自噪声量非常大的信源。请注意,这款电路只适用于单电源供电的设计。
其中输入及输出电容器(C1及C4)只是选项,工程师可根据实际情况考虑选用。适用与否取决于用户系统的输入与输出如何连接。若麦克风输出设有直流补偿,那么便需要增设C1输入电容器,以便阻塞直流电信号。输出电容器也可发挥相同的作用。目前市场上出售的麦克风大部分以2k左右的高阻抗麦克风以及只有几百的低阻抗麦克风为主。
这两类麦克风都可采用上述前置放大器设计。高阻抗高输出麦克风前置放大器较为简单,可以采用非反相或反相放大器配置。由于其频率响应较为平坦,因此*特别加以均衡,而且输入电平较大,放大器对噪声的要求很低,但高阻抗麦克风对来历不明的噪声及磁场较为敏感。