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オペアンプOPAMP回路のノイズ解析

ライター:mpcsp079さん(最終更新日時:2016/10/18)投稿日:2016/5/5オペアンプOPAMP回路のノイズ解析  

 

OPAMP回路を構成したときのノイズの計算仕方をまとめた。

 

  抵抗ノイズは図1のようになる。電圧、電流の2つの表現があり、等価である。T=300°Kにて、

 

   4kT=1.7E-20

   √(4kT)=0.13E-9

である。

 

  

      図1 抵抗のノイズ源の2つの等価な表現        

 

    OPAMP回路では図1のように各ノイズが表現される。

 

     図2 OPAMPと構成抵抗のノイズ表現

 

 vn:OPAMPのIN換算ノイズ電圧(V/√Hz)

 in1:OPAMPのINー端子ノイズ電流(A/√Hz)

 in2:OPAMPのIN+端子ノイズ電流(A/√Hz)

 inR1:R1の等価ノイズ電流(A/√Hz)

 vnR2:R2の等価ノイズ電圧(V/√Hz)

 vnR3:R3の等価ノイズ電圧(V/√Hz)

 

上の要因を1つづつ考え、かさねの理で考える。

①vn-->vo

vo=vn*(R1+R2)/R1

②in1-->vo

vo=in1*R2

③in2-->vo

vo=in2*R3*(R1+R2)/R1

④inR1-->vo

vo=inR1*R2

⑤vnR2-->vo

vo=vnR2

⑥vnR3-->vo

vo=vnR3*(R1+R2)/R1

 

これらの合計、

vo=√((in1*R2)^2

    +(in2*R3*(R1+R2)/R1)^2

    +(inR1*R2)^2

    +(vnR2)^2

    +(vnR3*(R1+R2)/R1)^2)

がノイズOUT電圧密度となる。 

 

 

           図3 計算例1

 

 

           図4 計算例2

 

 

■LT社資料から

http://akizukidenshi.com/download/ds/linear/lt1115.pdf

のP8と合わせているが合わない。

恐らく間違っている!

    

   

              図3

 

  図3によると各要素によるvoは、

inR1*R2

enR2

en*G

inR3*R3*G

in2*R3*G

in1*R2

これらをGで割ると、

inR1*R1//R2

enR2*R1/(R1+R2)

en

inR3*R3

in2*R3

in1*R2//R1

 

 

  

                図4                

 

   図4でやれば、、

enR1*R2/R1

enR2

en*G

enR3*G

in2*R3*G

in1*R2

 

変形して、

enR2*√(1+R2/R1)

en*G

enR3*G

in2*R3*G

in1*R2

 

これらをGで割ると、

enR2/√G)

en

enR3

in2*R3

in1*R1//R2

 

おかしいあわない!

 

 

ーーーーーLT社の結果ーーーーーー

et = [en^2 + rn^2 + (in*Req)^2]1/2

G=1+R2/R1

Req=R3+R1//R2

rn=Reqによるノイズ電圧

vo=G*et

 

 ■AD社

http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADA4895-1_4895-2.pdf

こちらは、上の私の結果と一致する。

 

 

 



  これは、私の結果と合っている。

 

■TI社資料

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa2613.pdf

 

 

 

 

[http://]