低噪声前置放大器

低噪声前置放大器，当信号没有从被掩盖的噪声中加以恢复之前，由于信号过于微弱，还不具备检测的条件，必须将信号通过各级放大器加以放大，使其具有被处理的可能，这些放大器的第一级常使用低噪声前置放大器。

信号中混杂的噪声，放大器本身的噪声，以及在连接过程中引起的干扰，都通过以后各级放大器等量放大，使被测信号中的噪声增加。因此，尽量降低放大器本身的噪声，减少对被测信号的污染，就显得至为重要。低噪声前置放大器，可以直接选用低噪声的运算放大器。但大多数情况下，则选择分立的低噪声器件和元件，根据测量要求而特殊设计。对低噪声前置放大器的噪声估计，过去常用的方法是将放大器的输入端与地短接，用示波器观察或用记录仪描记其低频噪声。该法简单易行，虽然能反映一定程度的噪声性能，但它不是实际电路连接和使用过程的噪声。现在是将有噪声的放大器，等效于一个无噪声放大器和等效噪声电压源en2与等效噪声电流源in2的组合（见图），en2和in2是频率的函数。用输入信噪比（输入信号功率/输入噪声功率）和输出信噪比之比的噪声因子NF和等值NF图（是en2、in2，源电阻和温度的函数），可全面表征放大器的噪声特性，NF可测量，NF图是选择和使用低噪声前置放大器的重要依据。低噪声电压前置放大器的噪声最低可达≤1纳伏/赫1/2，低噪声电流前置放大器的噪声最低可达≤15飞安的水平，基本上已接近器件的本底噪声。

费里斯公式是关于级联放大器中各级的噪声系数对总噪声系数的影响的一个公式。在设计用于微弱信号检测的低噪声系统时，必须确保第一级的噪声系数足够小。低噪声前置放大器 ¡因此前置放大器的器件选择和电路设计是至关重要的。

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弗里斯公式说明：

¡级联放大器中各级的噪声系数对总噪声系数的影响

是不同的，越是前级影响越大，第一级影响最大。

¡在设计用于微弱信号检测的低噪声系统时，必须确保第一级的噪声系数足够小。低噪声前置放大器 ¡因此前置放大器的器件选择和电路设计是至关重要的。2100433B