电路噪声

电路噪声是随机过程。对平稳噪声，均值描述直流偏移，均方值描述总功率，自相关描述不同时刻的关联，功率谱密度则说明噪声功率如何分布在频率上。电压噪声谱密度常以V²/Hz表示，幅度谱密度以V/√Hz表示；只有平方后积分或直接积分功率谱，才能得到带宽内的均方噪声。

电阻的热噪声在经典低频范围内近似白噪声，电压谱密度为4kTR；MOS沟道热噪声常用与gm相关的受控电流源建模。闪烁噪声在低频随1/f增大，受栅面积、工艺和偏置影响。白噪声与1/f噪声相等的频率称为转角频率，但它不是器件的固定材料常数。

多级电路中，每个噪声源通过自己的噪声传递函数到达输出。把输出噪声除以信号增益的平方，可折算为输入参考噪声；这种折算必须指定信号端口、频率和增益。独立噪声源按均方值相加，相关源还需交叉谱项，不能直接把幅度谱密度作算术相加。

降低输入级噪声通常需要提高gm、增大器件面积、增加偏置电流或限制带宽，但这些动作会改变功耗、电容、速度、输入范围和稳定性。完整验证需区分噪声谱密度、积分噪声、SNR、动态范围、失调和失真，并在源阻抗、负载、PVT、版图寄生及目标带宽下重新计算。