从基准源看 0.1 Hz ~ 10 Hz 噪音问题

便宜不孬的 5V 基准源：AD586

以前写过 1/f的噪音了，那就再返回来看看：

其实是同一个东西

其实是同一个东西

AD586（甚至所有高精度基准电压源）的噪声规格里，都特别标出 “0.1–10 Hz 噪声”，不是随便选的。

为什么选 0.1 Hz ~ 10 Hz

这个区间并不是随机定义的，而是业界统一标准，用来量化 低频（1/f）噪声。

因此，0.1–10 Hz 刚好覆盖了器件闪烁噪声主导区，同时又避开测试过慢的“极低频漂移”。

为什么它重要

对于基准电压源、ADC、DAC、放大器等高精度模拟器件来说，低频噪声是导致读数抖动、漂移感强的主要来源。

比如一个 5 V 参考源：

0.1–10 Hz 噪声 = 4 µV p-p,意味着输出在低频范围内会随机上下波动 ±2 µV；

对 16 bit ADC（满量程 5 V，1 LSB ≈ 76 µV）来说，噪声仅占 0.03 LSB；对 24 bit ADC (≈ 0.3 µV/LSB)，则相当于十几个 LSB 的随机扰动;所以这个区间的噪声性能直接决定：

“高分辨率系统能否真正看到理论位数”。

为什么不选更宽的带宽?

高于 10 Hz 的噪声：容易通过滤波或平均抑制，不会显著影响 DC 精度；

低于 0.1 Hz 的噪声/漂移：主要受温度变化与环境影响，难区分是噪声还是漂移；

测试上，0.1–10 Hz 的测量时间约 100 s，正好适合统计 1/f 噪声的 RMS 水平;因此，行业（ADI、TI、LT、Maxim ,国产）都采用这段频带来定义低频随机噪声的标准化指标。

比如用示波器看一个 5 V 基准输出：

高频噪声 → 快速微抖动；

低频噪声 → 慢速“漂浮”波动；0.1–10 Hz 这段，就是输出电压缓慢上下浮动的那种“呼吸式”变化。

测量这段区间，就等于在评估：“基准电压在几十秒到几分钟时间尺度上的稳定性”。

参考电压噪声谱示意图

参考电压噪声谱示意图

生成并标注了参考电压噪声谱示意图（mHz→MHz），展示了：左侧随频率降低而上升的 1/f（闪烁）噪声区（虚线为参考导引）；高频近似常数的 白噪声底（点划线为参考导引）；0.1–10 Hz 测量窗口已用半透明区域高亮，表示行业用于表征低频随机噪声的标准带宽。

积分噪声（RMS）随系统带宽增加而上升

积分噪声（RMS）随系统带宽增加而上升

横轴：系统低通带宽（Hz）

纵轴：积分后的等效输出噪声（nV RMS）

曲线形状：在低带宽区域（<10 Hz）主要是 1/f 闪烁噪声 主导，噪声增长较快；超过 10 Hz 后进入 白噪声主导区，噪声随带宽的平方根缓慢增加。

特殊标点：

10 Hz → 约 0.07 µV RMS

100 Hz → 约 0.15 µV RMS

1 kHz → 约 0.48 µV RMS

这说明在系统设计中：

带宽每扩宽 10×，噪声大约增加 √10 ≈ 3.16 倍。