本文选取了最典型的Ф50型号气体涡街流量计的前置放大电路作为特定样本对噪声进行分析。系统噪声包括电路内部产生的噪声(也称固有噪声)，也包括电路外部的干扰噪声。前置放大器的固有噪声主要包括电阻热噪声、集成运算放大器自身的等效噪声。本章主要对涡街流量计系统电阻热噪声、运算放大器自身的等效噪声进行分析，外部干扰噪声不在讨论范围之内。
1热噪声原理
(1) 电阻热噪声：主要由电子的随机热运动引起，产生噪声电压。电阻两端产生的热噪声电压有效值Et满足
其中，k—玻尔兹曼常数；T—电阻的绝对温度；R—电阻的阻值,Ω；B—信号带宽。
注：在室温下(17或290K)， 。
(2) 阻容并联的热噪声：为了限制频带宽度，有时要在电阻两端连接电容。在阻容并联的情况，电路中开路的热噪声有效值Eto为
其中，C—并联电容。
可以证明，无源元件的任意连接所产生的热噪声等同于等效网络阻抗的实部电阻所产生的热噪声。
2.运算放大器自身等效噪声分析
涡街流量计运算放大器的噪声模型也可以用等效噪声模型替代。图1所示为含噪放大器的电路图，图2为噪声等效电路。其中，es是被测信号电压，Rs是信号源的输出电阻，et是电阻热噪声等效的噪声电压源，en和in分别是放大器自身的等效噪声电压源和电流源。
设et、en和in互不相关，噪声电流源可以转化为电压源inRs，其有效值的平方表示为
而对于等效输入噪声电压源en，其平方根谱密度为
en会在芯片手册中给出，单位一般为 。 |
