用于描述电子电路噪声性能的量纲到底有着什么样的含义呢？

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这个量纲在射频领域很少见，但如果您的工作涉及LDO、Op Amp等模拟电子电路，应该对其并不陌生，它是一个用于描述这类电子电路噪声性能的量纲。nV/√Hz，到底有着什么样的含义呢？

万变不离其宗

如果仔细观察，nV/√Hz似乎与射频领域的功率谱密度有一定的关联，为什么这么讲呢？

如果对该量纲进行平方处理，可以得到(nV)^2^/Hz，如果再除以阻抗，不就变成了W/Hz了吗？而这恰恰就是功率谱密度的量纲。

除了用于描述LDO和Op Amp的噪声性能外，nV/√Hz有时还会出现在采集卡/示波器及其探头的规格书中，表示单位Hz内产生的噪声电压值(rms)，通常给出的是图1所示的噪声电压谱密度，反映了不同频率处的噪声电压大小。

图1. 典型的噪声电压谱密度

如何计算一定带宽内的电压有效值呢？

还是要从功率的角度分析，假设在[f1, f2]频率范围内的噪声电压谱密度为ρ(f)，系统阻抗为Z0，则在该频率范围内的总噪声功率为

该功率与[f1, f2]频率范围内的等效噪声电压值Vrms存在如下关系

如果噪声电压为一个常数，则

式中，BW = f2 - f1。

以上两个关于Vrms的公式，架起了噪声电压谱密度与带宽内等效电压的桥梁。很多示波器的规格书给出了一定通道带宽对应的基线噪声参数，这与上面计算出的Vrms是相通的。

下面介绍一个关于PSRR测试的应用场景，使用噪声电压谱密度可以帮助评估系统的动态范围是否满足要求。

对于LDO的PSRR测试，目前业界的方案通常采用AFG+Scope构建测试系统。有个问题不得不考虑，整个测试系统的动态范围是否满足PSRR的测试要求，诸如高达60dB甚至更高的PSRR测试，还能不能测准？

要解答这个问题，就要考虑Scope本身的噪声性能。

实际测试时，为了避免对LDO的工作状态造成明显的影响，所施加的AC信号幅度往往较小，比如有效值为10mV甚至更低，经过60dB的衰减后将变为0.01mV，限于示波器的最小垂直灵敏度，很明显使用示波器几乎无法测准这么小的AC信号波形，而是应该经过FFT转换到频域进行测试，因为在频域可以很容易观测这么小的信号，必要时还可以降低RBW获得更低的本底噪声，以提高测试灵敏度。

有的示波器规格书直接给出了噪声电压谱密度，有的示波器给出的是一定带宽对应的噪声电压，可以假设通带内的噪声电压是平坦的，对带宽进行归一化，从而估算出噪声电压谱密度。得到噪声电压谱密度后，还需要计算出一定RBW范围内的总噪声电压才更有意义。

比如图1所示的噪声电压谱密度曲线，100kHz频率处的电压谱密度为9nV/√Hz，RBW=1kHz对应的噪声电压为

AC经过DUT抑制后进入示波器的幅度为0.01mV，远高于1kHz RBW时的底噪，因此系统的动态范围是足够完成PSRR测试的。

值得一提的是，计算一定带宽的噪声电压时应该采用噪声带宽，而不是RBW，二者并不相同，不同的滤波器类型对应不同的转换系数，此处为了计算简便，于是直接使用RBW进行了计算。