Схемотехника. Ашанин В.Н - 15 стр.

шум, т.е. такой шум, который имеет примерно одинаковую спектральную
плотность S(f) во всей полосе пропускания ОУ, и фликкер-шум, называе-
мый также розовым шумом, спектральная плотность которого S(f) возрас-
тает в области низких частот.
      Для белого шума S(f)=S0, для фликкер-шума S(f)≈S0(f0/f)α. Показатель
степени α в последнем соотношении обычно близок к единице, поэтому
суммарный шум усилителя можно приближенно характеризовать следую-
щей спектральной плотностью:
                              S(f)= S0(1+f0/f).                       (1.1)
Частота f0 в этой формуле – это частота, на которой значения спектральной
плотности белого и розового шумов одинаковы. В области частот ниже f0 в
усилителе преобладает фликкер-шум, а выше f0–белый шум.
      Приведенная формула справедлива и для напряжения шума, и для
тока шума. Величина S0U для напряжения шума операционных усилителей
лежит в диапазоне 5⋅10–17–5⋅10–16 В2/Гц. Частота сопряжения белого и ро-
зового шумов f0 в среднем лежит вблизи 1 кГц, однако для различных ти-
пов ОУ она может находиться в диапазоне от 0,1 до 10 кГц. Спектральная
плотность S0I шумового тока ОУ тем больше, чем больше средний входной
ток, характерный для данного ОУ (зависимость примерно соответствует
квадратичной параболе). Поэтому конкретные значения S0I токового шума
для разных типов усилителей могут очень сильно различаться. Так, напри-
мер, для усилителя 140УД1 S0I составляет примерно 2⋅10–24 А2/Гц, а для
усилителя 153УД1 S0I ≈5⋅10–26 А2/Гц. Частота сопряжения f0 для токовых
шумов часто бывает выше, чем для шумов по напряжению. Это говорит о
том, что в токовых шумах фликкер-шум имеет больший вес, чем в шумах
по напряжению. Если один из входов ОУ заземлен, а эквивалентное сопро-
тивление, присоединенное к другому входу, равно Rэ, то спектральная
плотность мощности эквивалентного суммарного шума по напряжению,
приведенного ко входу ОУ, будет
                    S э ( f ) = SU ( f ) + S I ( f )R 2э + 4kTR э ,
где SU(f) и SI(f) – спектральные плотности, соответствующие шумовым ис-
точникам по напряжению и по току; k – постоянная Больцмана,
k=1,38⋅10–23 Дж/К; Т – температура, К. Последнее слагаемое в правой части
этого соотношения определяет тепловой шум сопротивления Rэ, имеющий
постоянную спектральную плотность.
      Минимальное сопротивление нагрузки Rн min – приводится в паспорт-
ных данных ОУ, хотя не является одним из его параметров. Его значение
определяется предельным выходным током при номинальном выходном на-


                                         20