低噪声放大器输出电压要尽量低避免干扰信号串入系统这时候输出电压一般控制在1mv到10mv之间这样信号才稳定不会因为电压过高产生杂波影响后续电路工作比如手机前置摄像头模组的前置放大器输出电压就严格限定在5mv以内确保图像传感器采集的原始信号干净

为什么输出电压要控制在这么低的范围呢这和放大器的工作原理有关首先放大器的输入端本身就有热噪声和本底噪声比如常见的运算放大器在室温下输入端噪声电压密度大约是4nV/√Hz当放大器增益达到100倍时噪声电压就会变成4uv这时候如果输出电压超过10mv说明信号本身的信噪比已经不够了根据公式SNR=20log(Vout/NVout)计算当输出电压是10mv噪声电压是1uv时信噪比是120dB但如果输出电压涨到50mv而噪声电压不变信噪比就会骤降到80dB这会导致后续模数转换器无法正确捕捉有效信号再比如蓝牙耳机的音频放大器输出电压超过15mv时实测误码率会从10^-9上升到10^-6这说明噪声电压每增加1个数量级信噪比就下降20dB所以工程师们普遍把输出电压上限定在10mv以内同时通过选择低噪声器件比如零漂移运算放大器可以进一步将噪声密度降低到2nV/√Hz这时候在同样增益下输出电压可以适当放宽到20mv但多数情况下仍保持10mv以下的标准