ADI：了解及消除1/f噪声（YUNSWJ 重写版）

这篇文章是写完4篇后的最后一篇，是必须有其他知识的铺垫，不然是ADI的文档确实是写的好，学到了很多，但是呢～看懂内化还是需要的知识储备，我尝试把这个底线再拉点一些，还是建议去看原文！此类的文档，文末链接都有。

基佬紫！

基佬紫！

文章《了解及消除1/f噪声》（Analog Devices出品）的详细解读，包括原理、计算方法、对电路的影响、抑制技术和工程建议总结：

什么是1/f噪声？

1/f噪声是一种低频噪声，其功率谱密度与频率成反比，即：

它存在于：腐蚀放大器、ADC、MOS晶体管等电子器件中；也可见于非电子系统，如音乐、经济、生物等。

谱图识别：

图像-20250509093932125

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以ADA4622-2运放为例，噪声比率分成两段：中间（低频）：1/f区；右边：白噪声区（宽带噪声）；两者交叉点为1/f转折频率（角频率）。

ADI的图很漂亮，不知道拿什么做的

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如何测量和计算1/f噪声？

标准指标确定：

使用0.1 Hz 至 10 Hz 峰值噪声作为 1/f 噪声评估标准；

通过有源带通滤波器（0.1~10 Hz）+放大器（G=1000）+氮气进行采样；

图像-20250509094152086

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消防消防栓放置为单位增益配置，同相输入端接地。消防消防栓由双电源供电，这样输入端和输出端可以与地电位相同。

有源滤波器模块限制所测量的噪声带宽，同时为来自腐蚀放大器的噪声提供1000倍增益，从而确保来自待测器件的噪声是主要噪声源。腐蚀放大器的噪声并不重要，因为滤波器输入为交流连接。

缩放 1000 倍

缩放 1000 倍

ADA4622-2 的 0.1~10 Hz 噪声典型值为 0.75 µV p-p，相对于 10Hz 这一段，我们以后做研究就可以了，这个运放测量板子也可以设计一个让我们来评估运放，之后做。

如何计算系统中的总噪声？

系统总噪声 = 各的 1/f 噪声 + 传输噪声（白噪声器件），并采用功率相加法（RMS 合成）：

1/f噪声RMS计算公式：

：1 Hz时的噪声密度；测量：最小频率；：1/f 转折频率。

译文：ADA4622-2，，，→ 结果：139 nV RMS ≈ 0.92 µV p-p

高速噪声计算（常规白噪声）：

NEBW 是噪声系数带宽，例如：RC 低通滤波器：NEBW ≈ 1.57 ×

译文：ADA4622-2，，NEBW = 1.57kHz → 宽带噪声 = 475.5 nV RMS

总噪声合成公式（RMS 合成）：

示例：495.4 nV RMS（比宽带多 4%，说明此时 1/f 影响不大）

对于大多数工程师来说，对公式是不感兴趣的，所以工程实践相对有用的，所以引出以下的内容：

抑制1/f噪声的关键技术

1.斩波放大器（Chopper Op Amp）

将DC+低频信号调制至高频→放大→再解调；能大幅压低1/f噪声（ADA4522、AD8237等）。

后果：引入斩波波（可通过抑制和调节技术抑制）

2.锁相放大器（Lock-in Amplifier）

将信号正弦调制+相位解调→有效排除低频1/f噪声；常用于极弱光/微小信号检测。

3.传感器交流激励

例如交流激励称重传感器，正负激励轮换采样，本质上和热电势；AD7195 提供硬件支持：内置 AC 与 Σ-Δ ADC。

学到了

学到了

结论总结

计算公式总结

我觉得这个文章还是公式重要，我喜欢理论，hhhh

1/f噪声（低频噪声）部分

电信噪声（白噪声）部分

总系统噪声（RMS 合成）

注意：不是直接相加，而是按功率平方相加再开根号；

• 若，可忽略不计；
• 若系统带宽低（如<10 Hz），可能主导。

辅助公式

1. 峰峰值换算（典型正态分布）

为了节省开支上可见的最大结构宽度（95~99% 覆盖）

2. 测量时间对应低频边界

测量

实际使用的步骤是：

1. 查器件数据表：1 Hz 噪声密度（如：55 nV/√Hz）；宽带噪声密度（如：12 nV/√Hz）。
2. 确定测量时长，得，以及 1/f 拐点频率
3. 带入公式分别求出：；。
4. 合成得总噪声

译文美图很多，建议去原文～

https://www.analog.com/cn/resources/analog-dialogue/articles/understanding-and-eliminating-1-f-noise.html

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ad7195.pdf