电路设计是传感器性能是否*的关键因素，由于传感器输出端都是很微小的信号，如果因为噪声导致有用的信号被淹

没，那就得不偿失了，所以加强传感器电路的抗干扰设计尤为重要。在这之前，我们必须了解派克传感器电路噪声的来源，以便找

出更好的方法来降低噪声。

　　总的来说，PARKER传感器电路噪声主要有一下七种：

　　1、低频噪声

　　低频噪声主要是由于内部的导电微粒不连续造成的。特别是碳膜电阻，其碳质材料内部存在许多微小颗粒，颗粒之间是不

连续的，在电流流过时，会使电阻的导电率发生变化引起电流的变化，产生类似接触不良的闪爆电弧。另外，晶体管也可能产

生相似的爆裂噪声和闪烁噪声，其产生机理与电阻中微粒的不连续性相近，也与晶体管的掺杂程度有关。

　　2、半导体器件产生的散粒噪声

　　由于半导体PN结两端势垒区电压的变化引起累积在此区域的电荷数量改变，从而显现出电容效应。当外加正向电压升高

时，N区的电子和P区的空穴向耗尽区运动，相当于对电容充电。当正向电压减小时，它又使电子和空穴远离耗尽区，相当于电

容放电。当外加反向电压时，耗尽区的变化相反。当电流流经势垒区时，这种变化会引起流过势垒区的电流产生微小波动，从

而产生电流噪声。其产生噪声的大小与温度、频带宽度△f成正比。

　　3、高频热噪声

　　高频热噪声是由于导电体内部电子的无规则运动产生的。温度越高，电子运动就越激烈。导体内部电子的无规则运动会在

其内部形成很多微小的电流波动，因其是无序运动，故它的平均总电流为零，但当它作为一个元件(或作为电路的一部分)被接入

放大电路后，其内部的电流就会被放大成为噪声源，特别是对工作在高频频段内的电路高频热噪声影响尤甚。

　　通常在工频内，电路的热噪声与通频带成正比，通频带越宽，电路热噪声的影响就越大。以一个1kΩ的电阻为例，如果电

路的通频带为1MHz，则呈现在电阻两端的开路电压噪声有效值为4μV(设温度为室温T=290K)。看起来噪声的电动势并不大，

但假设将其接入一个增益为106倍的放大电路时，其输出噪声可达4V，这时对电路的干扰就很大了。

　　4、电路板上的电磁元件的干扰

　　许多电路板上都有继电器、线圈等电磁元件，在电流通过时其线圈的电感和外壳的分布电容向周围辐射能量，其能量会对

周围的电路产生干扰。像继电器等元件其反复工作，通断电时会产生瞬间的反向高压，形成瞬时浪涌电流，这种瞬间的高压对

电路将产生极大的冲击，从而严重干扰电路的正常工作。

　　5、晶体管的噪声

　　晶体管的噪声主要有热噪声、散粒噪声、闪烁噪声。

　　热噪声是由于载流子不规则的热运动通过BJT内3个区的体电阻及相应的引线电阻时而产生。其中rbb所产生的噪声是主要

的。

　　通常所说的BJT中的电流，只是一个平均值。实际上通过发射结注入到基区的载流子数目，在各个瞬时都不相同，因而发射

极电流或集电极电流都有无规则的波动，会产生散粒噪声。由于半导体材料及制造工艺水平使得晶体管表面清洁处理不好而引

起的噪声称为闪烁噪声。它与半导体表面少数载流子的复合有关，表现为发射极电流的起伏，其电流噪声谱密度与频率近似成

反比，又称1/f噪声。它主要在低频(kHz以下)范围起主要作用。

　　6、电阻器的噪声

　　电阻的干扰来自于电阻中的电感、电容效应和电阻本身的热噪声。例如一个阻值为R的实芯电阻，可等效为电阻R、寄生电

容C、寄生电感L的串并联。一般来说，寄生电容为0.1～0.5pF，寄生电感为5～8nH。在频率高于1MHz时，这些寄生电感电容

就不可忽视了。

　　各类电阻都会产生热噪声，一个阻值为R的电阻(或BJT的体电阻、FET的沟道电阻)未接入电路时，在频带宽度B内所产生的

热噪声电压为：热噪声电压本身是一个非周期变化的时间函数，因此，它的频率范围是很宽广的。所以宽频带放大电路受噪声

的影响比窄频带大。

　　7、另外，电阻还会产生接触噪声，其接触噪声电压为式中：I为流过电阻的电流均方值;f为中心频率;k是与材料的几何形状有关的常数。由于Vc在低频段起重要的作用，所以它是

低频传感器电路的主要噪声源。

　　8、集成电路的噪声

　　集成电路的噪声干扰一般有两种：一种是辐射式，一种是传导式。这些噪声尖刺对于接在同一交流电网上的其他电子设备

会产生较大影响。噪声频谱扩展至100MHz以上。在实验室中，可以用高频示波器(100MHz以上)观察一般单片机系统板上某个

集成电路电源与地引脚之间的波形，会看到噪声尖刺峰-峰值可达数百毫伏甚至伏级。