1/f噪声精密测试方案

  上图是AD4622 运放的电压噪声谱密度图，我们可以看到有两个不同的区域。左边是1/f噪声区，右边是宽带噪声区。1/f噪声和宽带噪声之间的交越点称为1/f转折频率，此时谱密度是白噪声的2倍对应的频率点。

  上图是典型的1/f噪声的时域波形图，呈现随机游走的特性，低频分量高。显示了ADA4622-2的0.1 Hz至10 Hz噪声。噪声非常低，典型值仅为0.75 μV p-p。示波器上的结果除以10000倍增益得到。

解决方案： 

1/f噪声的专用测试系统稀少，且价格昂贵（百万以上）。我司研发了DSA640系列动态信号分析仪，并基于DSA640系列动态信号分析仪和外置的精密前置放大器，实现了1/f噪声精密测试系统（DSA640手册另见pdf）。

前置放大器采用超低电压谱噪声电路，联合屏蔽结构和电池供电，最大限度的杜绝了工频干扰和其他低频耦合噪声。前置放大器增益可选，噪声谱低于2nV/sqrt Hz，转角度频率低于4Hz。

     DSA640具有10nV/sqrt Hz的底噪，且转角频率低。结合外置的精密前置放大器和仪器外部增益参数设置，能直接测试出：小于2nV/sqrt Hz的热噪声本底，1/f噪声的转角度频率低于4Hz。满足绝大多数半导体模拟前端的低频噪声测试需求。

 测试验证：

  上图是50欧电阻的等效热噪声测试图，外部增益放大1000倍测试结果，等效热噪声为1.2nV/sqrt Hz(at 100Hz)，50欧理论热噪声为0.92nV/sqrt Hz。

上图是50欧输入负载时前置放大器自身1/f噪声测试图，外部增益放大1000倍测试结果，1Hz处等效噪声为6.8nV/sqrt Hz，0.1 Hz处等效噪声为50nV/sqrt Hz。