模拟信号链中的噪声分析与抑制

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做模拟电路最头疼的就是噪声。噪声来源很多：电源噪声、热噪声、散粒噪声、1/f噪声等等。

首先你要区分噪声和干扰。噪声是随机的，干扰是确定的。对于随机噪声，可以用滤波；对于确定性干扰，可以找到源头消除。

我建议从源头开始处理。电源是第一关，线性电源比开关电源噪声小，但效率低。如果必须用开关电源，要加LC滤波。
运放选择也很关键，低噪声运放的输入噪声电压密度可能只有几个nV/√Hz。

但要注意，噪声和带宽有关，带宽越宽，噪声越大。所以要在信号链的早期限制带宽。布局布线影响很大。模拟地和数字地要分开，最后单点连接。敏感信号要包地，也就是两边走地线。去耦电容要靠近芯片引脚，一个大电容并联一个小电容，大电容滤低频，小电容滤高频。有时候，噪声不是来自电路本身，而是来自测量方法。比如用普通示波器探头测量高阻抗节点，探头本身就会引入噪声。这时候要用高阻抗探头，或者改用差分测量。

软件上也可以处理噪声，比如数字滤波。但要注意，数字滤波有延迟，可能影响实时性。我常用的方法是移动平均滤波，简单有效，但要注意窗口大小的选择。