模拟电路设计应注意哪些问题？你是否走进了模拟设计噪声分析误区

模拟电路将是下述内容的主要介绍对象，通过这篇文章，小编希望大家可以对模拟电路的相关情况以及信息有所认识和了解，详细内容如下。

一、模拟设计噪声分析误区

噪声是模拟电路设计的一个核心问题，它会直接影响能从测量中提取的信息量，以及获得所需信息的经济成本。遗憾的是，关于噪声有许多混淆和误导信息，可能导致性能不佳、高成本的过度设计或资源使用效率低下。

噪声电压随着电阻值提高而增加，二者之间的关系已广为人知，可以用约翰逊噪声等式来描述：erms ＝ √4kTRB，其中erms为均方根电压噪声，k为玻尔兹曼常数，T为温度（单位为K），R为电阻值，B为带宽。这让许多工程师得出结论：为了降低噪声，应当降低电阻值。

虽然这常常是正确的，但不应就此认定它是普遍真理，因为在有些例子中，较大的电阻反而能够改善噪声性能。举例来说，在大多数情况下，测量电流的方法是让它通过一个电阻，然后测量所得到的电压。根据欧姆定律V ＝ I × R，产生的电压与电阻值成正比，但正如上式所示，电阻的约翰逊噪声与电阻值的平方根成正比。由于这个关系，电阻值每提高一倍，信噪比可以提高3 dB。在产生的电压过大或功耗过高之前，此趋势一直是正确的。

将多个噪声源的噪声频谱密度（nV／√Hz）加总（电压噪声源按平方和开根号），而不分别计算各噪声源的rms噪声，可以节省时间，但这种简化仅适用于各噪声源看到的带宽相同的情况。如果各噪声源看到的带宽不同，简单加总就变成一个可怕的陷阱。图1显示了过采样系统中的情况。从噪声频谱密度看，系统总噪声似乎以增益放大器为主，但一旦考虑带宽，各级贡献的rms噪声其实非常相近。

设计时有人可能忍不住要考虑每一个噪声源，但设计工程师的时间是宝贵的，这样做在大型设计中会非常耗时。全面的噪声计算最好留给仿真软件去做。不过，设计人员如何简化设计过程需要的手工噪声计算呢？答案是忽略低于某一阈值的不重要噪声源。

二、模拟电路设计应注意的问题

本文总结了模拟电路设计中应该注意的问题。

01、为了获得具有良好稳定性的反馈电路，通常要求在反馈环外面使用一个小电阻或扼流圈给容性负载提供一个缓冲。

02、积分反馈电路通常需要一个小电阻（约560欧）与一个大于10pF的积分电容串联。

03、在反馈环外不要使用主动电路进行滤波或控制EMC的RF带宽，而只能使用被动元件（最好为RC电路）。仅仅在运放的开环增益比闭环增益大的频率下，积分反馈方法才有效。在更高的频率下，积分电路不能控制频率响应。

04、为了获得一个稳定的线性电路，所有连接必须使用被动滤波器或其他抑制方法（如光电隔离）进行保护。

05、使用EMC滤波器，并且与IC相关的滤波器都应该和本地的0V参考平面连接。

06、在外部电缆的连接处应该放置输入输出滤波器；在未屏蔽系统内部的任何导线连接处都需要滤波，因为存在天线效应。另外，在具有数字信号处理或开关模式的变换器的屏蔽系统内部的导线连接处也需要滤波。

07、模拟IC中的电源和地参考引脚需要高质量的RF去耦，这一点与数字IC一样。但是模拟IC通常需要低频的电源去耦，因为模拟元件的电源噪声抑制比（PSRR）在高于1KHz后增加很少。在每个运放、比较器和数据转换器的模拟电源走线上都应该使用RC或LC滤波。电源滤波器的拐角频率应该对器件的PSRR拐角频率和斜率进行补偿，从而在整个工作频率范围内获得所期望的PSRR。

08、对于高速模拟信号，根据其连接长度和通信的最高频率，传输线技术是必需的。即使是低频信号，使用传输线技术也可以改善其抗干扰性，但是传输线如果未正确匹配，将会产生天线效应。

09、避免使用高阻抗的输入或输出，它们对于电场非常敏感。

10、由于大部分辐射是由共模电压和电流产生的，并且因为大部分环境的电磁干扰都是共模问题产生的，因此在模拟电路中使用平衡的发送和接收（差分模式）技术可以得到很好的 EMC 效果，而且可以减少串扰。平衡电路（差分电路）驱动不会使用0V参考系统作为返回电流回路，因此可以避免大的电流环路，从而减少RF辐射。

11、比较器必须具有滞后（正反馈），以防止因为噪声和干扰而产生错误的输出变换，也可以防止在断路点产生振荡。不要使用比所需速度更快的比较器（将dV/dt保持在满足要求的范围内，尽可能低）。

上述所有信息便是小编这次为大家推荐的有关模拟电路的内容，希望大家能够喜欢，想了解更多有关它的信息或者其它内容，请关注我们网站哦。