写真5が出力電圧雑音密度を計測している様子です。使用している計測器はAgilentの89441Aです。89441AはIFセクションとRFセクションで構成されています。IFセクションはDC～10MHzのFFTアナライザでRFセクションと組み合わせると2.65GHzまでのスペクトラムと利得・位相が計測できます。以前はIFセクションのみを89410Aとして販売していましたが現在は製造中止になっています。
今回は10MHzまでの雑音電圧密度の計測なのでIFセクションだけで計測しました。雑音電圧密度の計測は１デカードごと計測します。若干古い計測器なので計測したデータはフロッピで保存します。そしてCSV形式のデータに変換してからエクセルでグラフを作成しました。
今回は10MHzまでの雑音電圧密度の計測なのでIFセクションだけで計測しました。雑音電圧密度の計測は１デカードごと計測します。若干古い計測器なので計測したデータはフロッピで保存します。そしてCSV形式のデータに変換してからエクセルでグラフを作成しました。
写真5 出力電圧雑音密度の計測
図3が出力電圧雑音密度の計測結果です。入力ショートでは100Hz～100kHzまでおよそ100nV/√Hzなので入力換算では1nV/√Hzということになります。
入力に1kΩの抵抗を接続したときには約400nV/√Hzより若干多い結果になっています。1kΩから発生する雑音は常温では約4nV/√Hzなのでほぼ入力の抵抗から発生する雑音が支配的になっていることがわかります。
雑音電圧は相関のない波形なのでその合成は Vt＝√(V1×V1＋V2×V2) で計算される2乗和の平方根になります。したがって片方が1/3になるとその影響は約5%になります。
10kΩ、100kΩのときも抵抗から発生する雑音が支配的なことがわかりますが、高域で持ち上がりがみられ、利得－周波数特性も同様な結果になります。
入力短絡では1/f雑音が見られますが100kΩではほぼ平坦になり、入力電流雑音の1/f成分の影響が小さいことがわかります。
入力に1kΩの抵抗を接続したときには約400nV/√Hzより若干多い結果になっています。1kΩから発生する雑音は常温では約4nV/√Hzなのでほぼ入力の抵抗から発生する雑音が支配的になっていることがわかります。
雑音電圧は相関のない波形なのでその合成は Vt＝√(V1×V1＋V2×V2) で計算される2乗和の平方根になります。したがって片方が1/3になるとその影響は約5%になります。
10kΩ、100kΩのときも抵抗から発生する雑音が支配的なことがわかりますが、高域で持ち上がりがみられ、利得－周波数特性も同様な結果になります。
入力短絡では1/f雑音が見られますが100kΩではほぼ平坦になり、入力電流雑音の1/f成分の影響が小さいことがわかります。
図3 出力電圧雑音密度_周波数特性
遠坂 俊昭
new電子回路シミュレータLTspice実践入門
new音と光の電子工作
