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噪声分析-dt

热度 11已有 673 次阅读| 2023-6-2 17:47 |个人分类:sdm-adc|系统分类:芯片设计| 噪声分析, sc, dt

分析两个问题:

  1. 一个sc-积分器如何分析噪声

  2. 一个sc-放大器如何分析噪声(放大器与积分器的区别是cf每个周期都会复位)

对于1,在采样相位cin有kt/cin的噪声,而运放部分始终是同一个噪声源,因此经过两个相位(一个周期)之后。

总噪声功率=vn_sample^2+vn_op^2;

    那么,经过N个周期之后,运放输出端的噪声是多少呢?运放噪声的部分肯定始终没变,采样噪声会一直积分进来,会积分到无穷大吗? 显然不会!因为采样噪声也始终是同一个噪声源,积分进来之后功率不变。  假如N个周期,换N个不同的采样电容采样,那么这种非同源噪声积分起来就是Vn_sample_1^2 累加到Vn_sample_N^2。


sc_int.png


对于2 ,总噪声也是输入采样噪声和运放噪声,如下图,cf的复位时钟相位(φ1)与采样时钟的相位相同。

    考虑理想运放+理想开关的情况(运放输入差分对对地没有电容),显然,在φ1时cf两端没有累积电荷(也没有噪声电荷)。

    考虑到φ1和φ2必须具有非交叠特性,在φ1结束φ2开始之前,由于缺乏电荷通路,cf两端依然没有积累噪声电荷,运放输出端噪声等于opamp的等效输入噪声。

       在φ2相位时,由于存在电荷通路,cf两端除了积累信号电荷之外,也放大了opamp的等效输入噪声,积累了噪声电荷。因此φ2相位运放输出端的噪声(除φ1的kt/cin噪声外)比φ1相位大。sc_amp.png


    对比sc积分器和sc放大器,发现在 φ1相位两者噪声差别大(一个有噪声(opamp噪声)一个没有);在φ2相位两者的噪声没有区别。


(个人观点,有问题希望大家批评指正)




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