1 为何最近又强调低噪声放大问题？
低噪声放大的部分问题与信噪比（SNR）有关。如今，传感器电压和器件的工作电压比过去所采用的电压更低，因此与信号相比，噪声的幅度更高。另一个因素是现今的数据转换器的分辨率要高于过去，因此它们需要更干净的输入信号。
2 我们谈论的噪声究竟是哪一种？
这种噪声是放大器本身固有的，或者由相应的无源器件所产生并放大的。
外部噪声则是系统级的问题。
3 这种噪声的来源是什么？
热噪声来源于输入和反馈电阻（e n，R2）、放大器的固有电压噪声（e n）和电流噪声（i n）（图1）。如图1所示，折合到输入端的噪声方程（N o i s
运算放大器在模拟技术中扮演着至关重要的角色，尤其是在低噪声放大方面，因为现代传感器和数据转换器对信号质量的要求不断提高。低噪声放大是当前关注的焦点，这主要与两个因素有关：一是传感器电压和器件工作电压降低，使得噪声相对于信号的比例增大；二是高分辨率的数据转换器需要更纯净的输入信号以确保精度。
运算放大器的噪声主要有两种类型：内部噪声，源自放大器自身及其连接的无源元件；外部噪声，是整个系统级别的问题，可能来自电源、其他电子设备或环境因素。内部噪声主要包括热噪声，它源于输入和反馈电阻以及放大器自身的电压和电流噪声。热噪声的强度与波尔兹曼常数、绝对温度和电阻值有关。例如，1kΩ的电阻在室温下会产生的噪声大约为4nV/Hz。
噪声通常用nV/Hz或pA/Hz来表征，以便将不相关的噪声源合并计算。在理想情况下，这些噪声源的贡献在频谱的各个部分呈现正态分布。然而，噪声并不是在所有频率上都保持恒定。电压噪声有两个组成部分：1/f噪声（在低频段增加）和白噪声（在较宽频率范围内均匀分布）。1/f噪声的转折频率（FC）是1/f噪声与白噪声密度相等的频率点，是评估放大器性能的关键参数。
在选择低噪声运算放大器时，应根据系统的频率响应范围和噪声要求进行决策。通过计算不同噪声源在特定带宽内的均方根（rms）噪声，可以确定总噪声水平。如果某个噪声分量比其他分量大4-5倍，那么它将是主导噪声，而较小的分量可以忽略。例如，当高频远高于低频时，总rms噪声近似等于白噪声乘以高频的平方根。
电流噪声也是需要考虑的因素，因为它会在流经阻抗时产生噪声电压。当电路阻抗超过放大器的特性噪声电阻时，电流噪声可能会变得尤为重要。设计者必须综合考虑电压和电流噪声，以及它们如何随频率变化，以选择最适合特定应用的运算放大器。
理解运算放大器的噪声特性对于优化模拟电路的性能至关重要，特别是在那些需要极高信号质量的系统中，如医疗成像、精密测量和通信设备。通过深入研究噪声来源、表示方法和计算方法，工程师可以更好地设计和选择适合的运算放大器，从而提高系统的信噪比和整体性能。
