Opamp noise: quando si trova una resistenza nel percorso del segnale?

Sono confuso su quando un resistore è considerato nel percorso del segnale e quando non lo è quando si tratta di calcoli del rumore opamp. Ad esempio, prendi il seguente circuito:

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

un circuito molto simile è pubblicato nel libro di Douglas Self, menziona che l'unica resistenza nel percorso del segnale (sull'ingresso non invertente) è la resistenza R3 da 100ohm, quindi R1 e R2 non contribuiscono al rumore. Ho capito che un resistore può essere modellato come un resistore ideale o senza rumore in serie con un generatore di rumore, quindi quello che penso sia quello, ad esempio, se sostituissi R1 con un generatore di rumore dato da con R1 in serie, allora quel generatore di rumore dovrebbe essere amplificato dal guadagno di rumore dell'opamp. Perché allora R1 e R2 non si trovano nel percorso del segnale?$\sqrt{4KTBR}$

L'autore menziona anche il seguente circuito che è un semplice amplificatore di inversione con un resistore sull'ingresso non invertente per compensare le correnti di polarizzazione.

^{simula questo circuito}

In questo caso l'autore menziona che il resitor R3 causa rumore, quindi non lo capisco, in entrambi i circuiti c'è una resistenza collegata all'ingresso non invertente, ma nel primo circuito non produce rumore ma produce rumore nel secondo circuito, quindi come faccio a sapere quando un resistore produce rumore (nel percorso del segnale) e quando no? non sembra molto intuitivo.

Modifica: ho simulato il primo circuito ed eseguito un'analisi del rumore, ciò che ho scoperto è che se R3 ha un valore ridotto, la variazione del valore di R1 o R2 non influisce sull'emissione del rumore e il rumore dipende solo da R3 (più i resistori di feedback e rumore di opamp, ecc. Sto solo concentrandomi sull'ingresso non invertente), tuttavia se R3 non è piccolo, il valore di R1 o R2 influisce sull'uscita del rumore, tuttavia, credo che ciò sia dovuto all'effetto del divisore di tensione sta attenuando il rumore del primo resistore R3, non perché R1 o R2 stiano contribuendo all'emissione totale di rumore, quindi sì, per aggiungere confusione, sembrerebbe che solo R3 sia nel percorso del segnale dell'ingresso non invertente e R1 e R2 non contribuiscono al rumore termico in uscita, non lo capisco. Facendo una simulazione più semplice,

Ho anche simulato il secondo circuito e infatti R3 (del 2 ° circuito) influisce sull'emissione di rumore se ne modifico il valore. Quindi le mie osservazioni sono: i resistori di shunt nell'ingresso non invertente quando si utilizza come amplificatore non invertente non contribuiscono al rumore, mentre un resistore nell'ingresso non invertente quando si utilizza come amplificatore invertente contribuisce al rumore.

Tutti i resistori contribuiscono al rumore. Osservando il circuito più attentamente noto due cose.

1. Le fonti di rumore di R1 e R2 incontrano un divisore molto grande che fornisce circa 60 dB di attenuazione al loro rumore.
2. Queste fonti di rumore incontrano un filtro passa-basso molto potente che abbassa ulteriormente il loro spettro di rumore.

Ma ciò non ha nulla a che fare con "essere nel percorso del segnale", se R3 fosse più grande e i condensatori più piccoli, il loro contributo al rumore dominerebbe, mantenendo la stessa topologia e risposta in frequenza.

"Essere nel percorso del segnale" è nella migliore delle ipotesi una sorta di dispositivo mnemonico che ti porta alle giuste scelte progettuali (vale a dire, riduci R3), ma non è uno strumento di analisi dei circuiti.

Quando un resistore è "nel percorso del segnale", significa che sia il segnale sia il segnale sono ugualmente influenzati, e non c'è nulla che tu possa fare nella progettazione per ridurre quel rumore che non influenzerà anche il segnale. Quindi dovresti dare quel contributo di rumore il più piccolo possibile, o cercare di evitarlo del tutto.

Ho progettato circuiti a basso rumore in cui alcuni dei principali contribuenti al rumore sono i transistor sorgente di corrente che sollecitano il transistor alla coda delle coppie differenziali (nell'angolo opposto dell'IC). Non c'è davvero qualcosa di più lontano dal "percorso del segnale" di quello.

Nel 1 ° circuito, dato che C1 è abbastanza alto, possiamo considerarlo come un corto:

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

È possibile modellare un resistore con uno dei due;

• un resistore senza rumore con una sorgente di tensione del generatore di rumore in serie,
• o una resistenza senza rumore con una sorgente di corrente del generatore di rumore in parallelo.

Quindi, se sostituiamo R2 e R1 con il 2 ° modello, vedremo che la sorgente di corrente del generatore di rumore totale, n1 + n2, vedrà un filtro passa basso pesante (C2 = 100nF e R2 || R1 = 69k, producendo f _C = 23Hz):

^{simula questo circuito}

Pertanto, molto probabilmente il rumore verrà filtrato (si ricorda che un filtro RC parallelo funziona solo se guidato dalla sorgente corrente).

Nel secondo circuito, se si sostituisce la resistenza con un modello di rumore, si noterà che non esiste alcun filtro. Probabilmente è per questo che il rumore si riflette totalmente sull'uscita.