如何降低放大器噪聲？

放大器噪聲是實(shí)際電路中不可避免的。噪聲會(huì)對(duì)放大器的性能產(chǎn)生負(fù)面影響，因此在電子設(shè)計(jì)中，降低噪聲是一個(gè)非常重要的任務(wù)。在本文中，我們將討論如何降低放大器的噪聲。

1.理解噪聲

在降低放大器噪聲之前，我們必須理解什么是噪聲。噪聲是電子設(shè)備中產(chǎn)生的隨機(jī)信號(hào)，它的存在來自許多物理機(jī)制，例如熱噪聲和量子噪聲。

熱噪聲是由器件內(nèi)部存在的熱運(yùn)動(dòng)引起的。這些運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致電子在器件中產(chǎn)生動(dòng)態(tài)隨機(jī)波動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生熱噪聲。熱噪聲是放大器中最主要的類型之一，因此降低熱噪聲是降低放大器總噪聲的關(guān)鍵。

量子噪聲是由于量子效應(yīng)而產(chǎn)生的。在傳導(dǎo)電子時(shí)，電子由于隨機(jī)分布會(huì)產(chǎn)生漲落，形成噪聲信號(hào)。降低量子噪聲需要采用更高精度的電子器件和更低的系統(tǒng)溫度。

2.選擇低噪音放大器

選擇低噪音的放大器是降噪的首要方法。低噪音放大器有一個(gè)更低的入射噪聲因子，因此對(duì)于同一增益情況下，將會(huì)有更低的總噪聲產(chǎn)生。一個(gè)好的低噪音放大器應(yīng)該有一個(gè)低的噪聲系數(shù)（常用的是dB）和一個(gè)合適的帶寬。

3.使用低噪音集成電路

在放大器電路中，集成電路是非常常見的。使用低噪音集成電路可能會(huì)帶來更低的噪聲。在實(shí)際應(yīng)用中，有很多種低噪音集成電路可供選擇，例如超導(dǎo)電路和半導(dǎo)體電路。

4.提高總體系統(tǒng)溫度

電子器件降溫可以降低噪聲，與電子設(shè)備中的許多其它方面類似。將器件溫度降至冰點(diǎn)以下，可以極大地將噪聲降到最低。

對(duì)于某些應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)極低的系統(tǒng)溫度并不是必要的。如果有噪聲電流產(chǎn)生，降低總體溫度可以降低噪聲源的功率和波動(dòng)幅度。在這種情況下，使用冷卻器或冷卻技術(shù)，如熱交換器或熱管，可以在系統(tǒng)溫度上帶來實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)。

5.屏蔽電路

眾所周知，很多時(shí)候噪聲可以通過傳導(dǎo)和輻射的途徑進(jìn)入放大器電路。因此，使用屏蔽電路可以有效地抵消一部分噪聲。

6.盡可能地降低傳輸線長(zhǎng)度

電路傳輸線長(zhǎng)度是放大器電路中的一個(gè)重要因素。在盡可能縮短傳輸線的長(zhǎng)度時(shí)，會(huì)減少因噪聲傳播而引起的干擾。

7.選擇合適的元件

選擇合適的元件非常重要。定制元件（例如特殊電阻）是提高電路性能的好選擇。這可以降低元件導(dǎo)致的噪聲并提高電路的性能。

8.減小源阻抗并增加負(fù)載阻抗

減小源阻抗和增加負(fù)載阻抗是降低放大器噪聲的另一種方法。這可以減少噪聲電流并解決電路噪聲源的問題。

9.減少比例放大

比例放大也會(huì)引入更多的噪聲。因此，最終放大器電路應(yīng)該選用盡可能少的放大比例或者應(yīng)該采用更高精度的前端放大器。

總之，放大器噪聲是一個(gè)復(fù)雜的問題，處理起來并不容易。以上提到幾種具有代表性的降噪方法，但是更準(zhǔn)確的降噪技術(shù)可能需要具有高度專業(yè)知識(shí)的工程師才能增加放大器系統(tǒng)的性能。