模电中什么是噪声 模拟电路中常见的噪声类型是什么？

1、噪声的定义

在电路中，任何不在输入信号中的电压或电流都被称为噪声。噪声可以来自外部环境，如电力线干扰、射频信号等等，也可以来自电路本身，例如电阻热噪声、晶体管热噪声等。在模拟电路中，噪声会严重影响到信号的品质和准确性，所以噪声的分析和控制是模拟电路设计过程中不可忽视的一部分。

2、噪声的种类

模拟电路中常见的噪声可以分为以下几类：

1.热噪声：因为电阻中的电子在运动，因此会发出噪声，这些噪声是随机的，即“白噪声”，其功率与电阻的温度和频宽有关。

2.放大器噪声：由于放大器中的有源器件（例如晶体管）存在非线性特性，因此会产生失真和噪声。主要分为热噪声和1/f噪声。

3.射频噪声：由于外部信号的干扰，噪声会在接收电路或信号传输线中被放大。

4.量化噪声：在ADC或DAC转换过程中，信号量化误差引起的误差即为量化误差。这种误差在低信噪比系统中会显得特别明显。

3、噪声的影响

噪声会对模拟电路带来以下几方面的影响：

1.信噪比下降：存在噪声时，信号的幅度就会淹没在噪声中，导致信噪比下降。

2.失真：噪声会在电路中引入非线性特性，影响信号的波形和频谱。

3.抖动：在时钟信号中，抖动源于时钟信号的噪声和信号传输中的噪声。

4.震荡：在某些情况下，噪声甚至可以使电路开始出现震荡。

4、噪声的控制

在模拟电路设计中，噪声的控制需要考虑以下因素：

1.减少热噪声：降低电阻温度和降低频带宽度可以减少电阻噪声。

2.优化放大器设计：通过选择合适的放大器结构、改善器件的质量和减小偏置电阻等方式优化放大器设计。

3.滤波：通过选择合适的滤波器件或结构，或者优化滤波器的设计，可以降低射频噪声和其他高频噪声。

4.合理布局：通过合理布局电路板和电路元件，将不同类型的电路分开并隔离干扰源，可以有效地减少噪声的影响。