雑音は帯域幅に依存する誤差予算

ランダム変動はDCオフセットと異なる

雑音は時間で変化し、オフセットは平均の系統的ずれです。測定と対策が違います。白色電圧雑音密度en（V/√Hz）、理想矩形雑音帯域BならRMS雑音は$e_n\sqrt{B}$です。実フィルタの等価雑音帯域は−3 dB信号帯域に等しいとは限りません。1極ローパスの白色雑音帯域はコーナーのπ/2倍です。

絶対温度Tの理想抵抗の熱電圧雑音密度は$\sqrt{4kTR}$で、ボルツマン定数k = 1.380649 × 10⁻²³ J/Kです。T = 300 K、R = 10 kΩなら12.8716 nV/√Hzです。指定矩形100 Hz帯域でRMS 128.716 nV、理想利得11で出力1.41588 μV RMSになります。

独立雑音源を正しく結合する

入力換算の独立RMS雑音が2 μVと3 μVなら、総値は5 μVでなく$\sqrt{2^2+3^2}=3.605551$ μVです。相関雑音には交差項が必要でこの近道は使えません。オペアンプには電流雑音密度もあり、電源インピーダンスを流れて電圧雑音を作ります。最低電圧雑音の部品が高インピーダンスセンサに最適とは限りません。

電流雑音密度1 pA/√Hz、抵抗性電源100 kΩを仮定すると等価電圧密度100 nV/√Hzです。増幅器の電圧雑音を超え得ます。低周波ではフリッカ雑音やドリフトが支配することがあり、白色だけの見積もりは周波数範囲を示す必要があります。

新しい問題を作らず測定する

利得、帯域、平均化、入力換算か出力換算かを指定します。不要信号をすべて「デバイス雑音」とする前に50/60 Hz混入、電源結合、接地を調べます。電流雑音効果を消す非現実的な短絡ではなく、代表的インピーダンスに信号源を置き換えて再測定します。ADI MT-047が電源インピーダンス依存と抵抗雑音モデルを説明します。