运放和电源，LDO一样是我们在电路中最常用的器件，然而我们在使用运放的过程中常常会忽略掉一个参数，就是运放噪声，有的工程师甚至搞不清楚运放噪声是什么东西。
一、运放噪声到底是什么呢？
其实运放噪声并不是运放回路对前级或者电源的抑制能力（那是CMRR和PSRR），而是指运放回路新产生的噪声。
二、运放的噪声包括哪些部分，又是怎么计算的？
运放噪声分为电压噪声，电流噪声和电阻热噪声，一般情况下运放的电流噪声都比较小，我们可以忽略它。这里首先以电压噪声为例进行分析：
如下图所示运放噪声密度曲线可以分为1/f 噪声和宽带噪声，所谓1/f 噪声，是指噪声的密度与频率成反比。所谓宽带噪声是指噪声密度在整个频段内保持不变。
这里总的电压噪声有效值的平方是1/f 噪声和宽带噪声的平方和。
因为我们不好计算整个频率范围噪声的大小（曲线包围的面积），所以我们用一个长方形等效出包围的面积，长方形的一边对应的就是等效带宽频率，即使用砖墙效应得到等效频率。实际带宽BW由闭环带宽和运放回路的极点数决定。
砖墙效应图
Kn 取值和运放回路中极点数的关系
宽带噪声的大小由宽带噪声密度和实际带宽决定：
1/f 噪声的大小由1Hz处的噪声密度和实际带宽决定:
三、能不能举一个例子？
下面用OPA313举一个实际的例子：
已知OPA313的电路如下：
原理图
从OPA313 datasheet里截取噪声曲线如下:
噪声密度曲线
Datasheet 里得到GBW=1MHz：
因此，闭环带宽=GBW/Gain=500khz，实际带宽BW如下：
宽带噪声大小的计算如下：
1/f噪声大小的计算如下:
总的电压噪声大小如下:
电流噪声的算法类似于电压噪声：
电流噪声的等效电路
电阻热噪声的算法如下：（其中Tk=273+Tc）, k=1.38E-23
运放回路总的噪声如下:
最后计算噪声的峰峰值，因为运放噪声服从正态分布，一般考虑99.7%的可能性，即用噪声有效值乘以6得到噪声峰峰值。
LAB2 两级 CMOS 运算放大器的设计
VDD
iref M3 M4 M6
x y
c
vout
vin1
M1 M2
Vn vin2
CL
M7
M8 M5 3 Id5
一：基本目的： VSS
图 1 两级 CMOS 运算放大器
参考《CMOS 模拟集成电路设计第二版》p223.例 6.3-1 设计一种 CMOS 两级放大器，满足
下列指标：
Av 5000V /V (74db)
GB 5MHz
Vout范围= 2V
VDD 2.5V
CL 10 pF
ICMR 1 ~ 2V
VSS 2.5V
SR 10V / μs
Pdiss 2mW
相位裕度： 60为什么要使用两级放大器，两级放大器的优点：
单级放大器输出对管产生的小信号电流直接流过输出阻抗，因此单级电路增益被克制在输出对管的跨导与输出阻抗的乘积。在单级放大器中，增益是与输出摆幅是相矛盾的。要想得到大的增益我们能够采用共源共栅构造来极大地提高输出阻抗的值，但是共源共栅构造中堆叠的 MOS 管不可避免地减少了输出电压的范畴。由于多一层管子就要最少多增加一种管子的过驱动电压。这样在共源共栅构造的增益与输出电压范畴相矛盾。为了缓和这种矛盾引进了两级运放，在两极运放中将这两点各在不同级实现。如本文讨论的两级运放，大的增益靠第一级与第二级相级联而构成，而大的输出电压范畴靠第二级这个共源放大器来获得。 C 典型的无缓冲 CMOS 运算放大器特性
边界条件 规定
工艺规范 见表 2、3
电源电压 2.5V 10%
电源电流 100Μa
工作温度范畴 0~70°
特性 规定
增益 70dB
增益带宽 5MHz
建立时间 1μs
摆率 5V /μs
ICMR 1.5V
CMRR 60dB
PSRR 60dB
输出摆幅 1.5V
输出电阻 无，仅用于容性负载
1 3.1.13低功耗多偏置的新型跨导放大器的设计与仿真
姓名1
（1东北微电子研究所，辽宁 沈阳 110036）
摘 要：本文主要对一种新型低功耗多偏置的新型跨导放大器进行了设计和仿真，根据管子宽长比的计算完成了电路结构的搭建。在此基础上，运用Hspice模拟电路的仿真工具提出了网表，并完成了系统仿真设计。在7.75V电源电压下，采用CSMC 0.5um工艺模型，可以驱动75pF的负载，相位裕度为65度，单位增益带宽为1.19MHz，静态功耗为3.43mW，实现了低功耗运算跨导放大器的良好性能。
关键词：带隙基准源，相位裕度，增益带宽，跨导放大器。
Abstract: In this article, a design method of low power new Gm_OTA is designed and made
simulation , and the construction of circuit is finished on the basis of width and length . Basis on
that, retiary is also established by Hspice Tool. At the same time, the simulation of the system
model are accomplished. Under 7.75v, on the basis of CSMC 0.5um technics model, 75pF load is
drived by the design, the phasic margin is 65 degree,the unit plus bandwidth is 1.19MHz,the static
power is 3.43mW,and good capability of low power Gm_OTA is carried out.
一、增益带宽积
英文：Gain Bandwidth Product。
缩写： GBP,GBWP, GBW or GB。
增益带宽积是用来简单衡量放大器的性能的一个参数。就像它的名字一样，这个参数表示增益和带宽的乘积。在频率足够大的时候，增益带宽积是一个常数。
举例说明：假设运算放大器的增益带宽积为1 MHz，它意味着当频率为1 Mhz时，器件的增益下降到单位增益。即此时A=1。同时说明这个放大器最高可以以1 MHz的频率工作而不至于使输入信号失真。由于增益与频率的乘积是确定的，因此当同一器件需要得到10倍增益时，它最高只能够以100 kHz的频率工作。
二、单位增益带宽
单位增益带宽定义为，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个频率可变恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，随着输入信号频率不断变大，输出信号增益将不断减小，当从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db（或是相当于运放输入信号的0.707）时，所对应的信号频率乘以闭环放大倍数1所得的增益带宽积。单位增益带宽是一个很重要的指标，对于正弦小信号放大时，单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积，换句话说，就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增益后，可以计算出单位增益带宽，用以选择合适的运放。这用于小信号处理中运放选型。
单位增益带宽, 电压增益为 1 时的带宽. 有的文件称为 "带宽增益乘积" GBW, 可以用来估算你的放大器电路带宽. 如 ICL76XX 的 GBW=44KHz, 当接成电压跟随器 G=1 时
BW=44KHz, 而接成正反相运算电路 G=10 时, BW=4.4KHz.
三、电源抑制比
Power Supply Rejection Ratio
电源抑制比(PSRR)是输入电源变化量（以伏为单位）与转换器输出变化量（以伏为单位）的比值，常用分贝表示。对于高质量的D/A转换器，要求开关电路及运算放大器所用的电源电压发生变化时，对输出的电压影响极小。通常把满量程电压变化的百分数与电源电压变化的百分数之比称为电源抑制比。
