輸入等效噪聲電壓與等效噪聲電流簡析

有源器件的輸入等效噪聲是一個虛構(gòu)的量，它不能在電路的輸入端實際測量到，它只是在輸出端測量到的噪聲除以電路增益，而等效到輸入端，目的是便于比較不同電路的噪聲特性。

在以上的討論中，我們假定了輸入?yún)⒖荚肼暱梢杂门c輸入串聯(lián)的一個電壓源來模擬。如果電路的輸入阻抗不是非常大，且信號源的源阻抗并不是可忽略，那么這種表示一般是不完善的。要知道原因，可以考慮圖(a)的共源級電路，這里Cin表示輸入電容，為簡單起見忽略1/f噪聲。

由式計算得到電路的輸入?yún)⒖荚肼曤妷簽?kT/( 3gm)十4kT/(gmgmRD)?，F(xiàn)在假設(shè)前級電路用一個有感性輸出阻抗的戴維南等效電路來模擬(圖b)，為計算噪聲把電路簡化為如圖(c)所示，我們嘗試找出當(dāng)L1增加時的輸出噪聲。

由于電壓分配在sL1和1/( sCin)上，Vn在M1柵極上的影響以及因此在輸出端的影響，隨L1趨于無窮大時變成零。但是，這個結(jié)果是錯誤的，因為電路的輸出噪聲等于(8kT/3)gmRD*RD+4kTRD，并且與L1和Cin無關(guān)。

讓我們對討論的問題進行總結(jié)。如果電路的輸入阻抗有限，僅用一個電壓源模擬輸入?yún)⒖荚肼暎馕吨?dāng)信號源Vn的阻抗變大時輸出噪聲趨于零，這是個錯誤的結(jié)論。

為解決這個問題，我們用一個串聯(lián)電壓源接一個并聯(lián)電流源一起來模擬輸入?yún)⒖荚肼?，如圖(d)所示，這樣如果前級電路的輸出阻抗假設(shè)值很大,從而減小了Vn的作用,但In的在輸入端產(chǎn)生噪聲?？梢宰C明，用Vn和In一起表示輸入噪聲是必需的，并且足以表示任何線性二端口電路的噪聲。

圖d

我們?nèi)绾斡嬎鉜n和In呢？因為對于任何信號源阻抗,該模型都是正確的，所以考慮兩種極限情況：信號源阻抗為零和無窮大。如圖(e)所示，如果信號源阻抗是零，In不產(chǎn)生電壓對輸出噪聲沒有影響，在這種情況下測出的輸出噪聲僅由Vn產(chǎn)生。

同樣地，如果輸入是開路的(圖f)，那么Vn對輸出沒有影響，而輸出噪聲僅由In產(chǎn)生。即：輸入端信號源內(nèi)阻足夠小或短路時，測的輸出噪聲除以增益，就是Vn。而信號源開路時，測的輸出噪聲除以增益，就是In。一般情況下使用Vn/In共同模擬輸入噪聲。