作为一个用户来说，在使用各类电子产品时很少考虑这个产品在使用时会不会有噪声产生，但这并不意味着这些电子产品中没有噪声，工程师们在设计的时候已经帮我们尽可能的把噪声降低。而生活中提到的“噪声”往往是指引起人烦躁的声音，电路中的噪声是指除了有用信号的其他信号，这两个概念并不相同，往往人们对后者并不关心。但是如果你（有意向）从事于电路领域，这个就得考虑到了。

噪声所带来的影响

对于模拟电路设计者来说，噪声问题是必须要考虑到的，因为噪声限制了一个电路能够正确处理最小信号的电平，这也很容易理解，如果待处理信号很小，而噪声信号却很大，那待处理信号就被噪声给覆盖了，在输出端想要复原待处理信号的波形就非常难了，这个电路在此时就失去工作的意义了。

例举一个熟悉的例子，最近几年自适应降噪蓝牙耳机很受大家的欢迎，有用户在使用时可能会注意到，即使打开耳机的降噪功能，甚至在安静的环境中，还是能听到“莎莎”的声音，这个声音就器件中本身的固有噪声，这就是今天给大家解释的噪声。

噪声类型

在处理模拟信号时，最容易受到两种不同类型的噪声损坏：器件的电子噪声和“环境”噪声。“环境”噪声指电路受到电源、地线或者衬底的随机干扰；器件的电子噪声顾名思义就是指器件自身产生的噪声，最常见的有热噪声和闪烁噪声。

热噪声 ：热噪声是由导体中电子的热震动引起的，它存在于所有电子器件和传输介质中，它是温度变化的结果，但不受频率变化的影响，因此热噪声声谱与绝对温度成正比。

为了便于分析电路，电阻中的热噪声用一个串联的电压源来模拟，如下图所示。电阻R是理想电阻，右面电压源来模拟电阻产生的噪声电压。

每单位带宽内的噪声电压为

公式中k为玻尔兹曼常数，T是绝对温度，R为电阻值。

在集成电路中用的最多的器件还是MOS晶体管，MOS管中最大的噪声源是在器件中产生的，对于工作在饱和区的长沟道MOS管的沟道噪声可以用一个连在漏源两端的电流源来模拟，电路图如下

每单位带宽内的噪声电压为

公式中的γ经验值常设为1，gm为晶体管的跨导，ro是MOS管的体电阻，是由晶体管的沟道长度调制效应所带来的。

闪烁噪声：闪烁噪声由于晶体表面不断产生或整合载流子而产生的噪声。具体表现为MOS管的栅氧化层和硅衬底的界面是硅单晶的边界，有许多悬挂的键，当电荷载流子走到这个界面时，有一些被随机的俘获，随后又被释放，在这个产生和释放的过程中就产生了闪烁噪声。

闪烁噪声可以用一个与栅极串联的电压源来模拟，每单位带宽内的噪声电压可表示为

从公式中也能看出闪烁噪声在低频时较为明显，因此闪烁噪声也叫1/f噪声。

实例例举

下面给大家举一个模电中最简单共源极单级放大电路计算噪声的例子，电路图如下图（a），如果把噪声（包括上面分析的热噪声和闪烁噪声）都考虑到，分析电路如下图（b）。

电阻中每单位带宽内的热噪声输出电压为

晶体管中每单位带宽内的热噪声输出电压为

这里忽略了由晶体管的沟道长度调制效应所带来的体电阻ro

晶体管中每单位带宽内的闪烁输出电压为

把上面三项加起来就是这个共源极放大电路中产生的每单位带宽内的噪声输出电压。