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噪声谱密度 (Noise Spectral Density, NSD):1Hz带宽内的 RMS 噪音值

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云深无际
发布2026-01-07 13:01:33
发布2026-01-07 13:01:33
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我们一般说器件的噪音水平,就是这个值表征的,我看了看以前的文章,没有写过这个参数。

噪声谱密度:指单位带宽下的噪声强度,常用单位 V/√Hz(电压噪声)或 A/√Hz(电流噪声)。

本质是噪声功率密度的平方根:

NSD 告诉你“在 1 Hz 带宽内,平均 RMS 噪声是多少”;它是一个“频率归一化”的量,方便跨带宽比较。

白噪声:NSD 基本恒定,与频率无关。

1/f 噪声:在低频段随 1/f 增大,在高频段趋于常数(白噪声平坦区)。

例如:某运放输入噪声谱密度 = 2 nV/√Hz(>10 kHz 以上为白噪声区)。

1028 的数据
1028 的数据

1028 的数据

和 RMS 噪声的关系

信号链中常见指标:RMS 噪音(YUNSWJ 推导版)

RMS 噪声 = NSD × √(有效带宽 NBW)

如果已知 NSD = (V/√Hz),系统带宽 = (Hz),且噪声是白噪声,则

比如运放噪声密度 10 nV/√Hz,带宽 1 MHz:

和 NBW 的关系

实际滤波器不是砖墙 → 用 噪声带宽 (NBW) 替代真实带宽。

计算式:

(NBW = f·π/2 for 一阶 RC)

这就是为什么在文档里:

缓冲级 NSD = 2 nV/√Hz,NBW ≈ 110 MHz,得 RMS ≈ 21 μV;

ADC 自身 NSD = 16.8 nV/√Hz,NBW = 7.5 MHz,得 RMS ≈ 46 μV。

降低 NSD(选低噪声放大器);

降低 NBW(缩小带宽、加滤波);

增益分配合理(让信号尽量接近满量程,以压低相对噪声)。噪声谱密度 (NSD) 就是“单位带宽的噪声”,像一个“密度值”。

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原始发表:2025-10-02,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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