在 nV/√Hz 量级的微弱噪声测试中，仪器本底噪声及外部干扰可能影响测量结果，对测试设备的灵敏度提出了较高要求。本文介绍一套由低噪声前置放大器与信号分析仪组成的噪声测试方案，兼顾测试需求与设备成本。

　　噪声信号放大： SR560 低噪声前置放大器

　　噪声频谱分析： N9020A MXA 信号分析仪

　　01 一张手绘草图背后的测试需求

　　测试对象：激光器恒流驱动电路

　　以运放、MOS 管为核心器件，输出电流 / 电压噪声直接决定激光器强度稳定性与线宽特性。

　　测试目标：电流 / 电压噪声密度测试

　　有效噪声信号在 nV/√Hz、nA/√Hz 量级，集中分布于 10Hz～1MHz 低频区间。

　　02 微弱噪声测试面临哪些难点?

　　核心难点：微弱信号提取

　　有效噪声在 nV/√Hz、nA/√Hz 量级，极易被工频干扰、仪器本底噪声、地线环路噪声淹没;MOS 管与运放的低频 1/f 噪声是影响激光器工作稳定性的关键。

　　nV/√Hz 电压噪声量级　|　nA/√Hz 电流噪声量级　|　10Hz~1MHz 有效噪声频段

　　① 噪声来源复杂

　　运放输入噪声、MOS 管热噪声与 1/f 闪烁噪声叠加，多集中在低频段，需要同时分辨不同来源的贡献。

　　② 需同时覆盖两类噪声

　　客户既要测量输出端电压噪声密度，又要通过串联采样电阻换算电流噪声密度，单台设备难以同时兼顾两种测量链路。

　　03 前端放大 + 后端分析，两级链路

　　基于客户对 nV/√Hz、nA/√Hz 量级微弱噪声的测试需求，我们推荐了「SR560 低噪声前置放大器 + N9020A 信号分析仪」的两级链路组合：前端负责把微弱噪声信号干净地放大，后端完成噪声密度的频谱分析。

　　前端核心：SR560 低噪声前置放大器

　　真差分输入，100MΩ 高阻抗，抑制工频干扰

　　带宽 DC ~ 1MHz，增益 1~50000 倍连续可调

　　内置校零，抑制直流偏置影响

　　本底噪声低至 4nV/√Hz @1kHz

　　BNC 端口浮地设计，规避地线环路

　　SR560 为低噪声电压前置放大器，主要用于放大微弱电压信号;测量电流噪声时，需要配合电流 - 电压转换方式。

　　后端分析：N9020A MXA 信号分析仪

　　频率下限 10Hz，覆盖 1/f 低频噪声区间

　　内置前置放大后底噪达 -166dBm/Hz

　　1Hz 小分辨率带宽，准确测量噪声密度

　　兼容 50Ω / 600Ω，与 SR560 直连

　　对放大后的噪声信号进行频谱分析，结合增益、噪声带宽及测量本底进行结果换算。

　　实际测试接线： 测试电路(BNC)→ SR560(BNC 差分)→ N9020A(N 型)

　　04 两类噪声分别怎么测?

　　电压噪声测试

　　差分接法・A-B 模式

　　采集待测节点的噪声电压，经 SR560 放大后送入 N9020A 分析。

　　电流噪声测试

　　串联采样电阻・电压换算

　　在驱动回路串联采样电阻，将电流噪声转换为电压噪声，再经放大和频谱分析后换算得到电流噪声谱密度。采样电阻需选用低噪声、低温漂型号，以降低电阻自身热噪声对测量结果的影响。

　　05 方案优势与使用注意事项

　　方案优势

　　用常规仪器组合，兼顾测试需求与设备成本

　　适用于研发调试、性能评估及器件选型

　　为噪声分析、电路优化及故障定位提供数据参考

　　SR560 与 N9020A 组合使用，连接简单、配置灵活

　　使用注意事项

　　N9020A 在 DC 耦合条件下频率下限为 10Hz，不适用于 10Hz 以下噪声的直接频谱测量

　　定量测量时，需考虑前置放大器实际增益、频率响应及测试系统本底噪声

　　测量前先将 SR560 输入端短接或接 50Ω 终端，验证系统本底噪声显著低于待测信号

　　被测电路直流分量可能损坏 SR560 输入端，必要时使用隔直器或 AC 耦合档位

　　工频或开关电源谐波干扰明显时，可使用 SR560 内部电池供电，切断地环路与电源线干扰

　　写在最后

　　以上是激光器噪声测试的典型方案。安泰服务长期提供电子测量仪器的租赁与二手服务，如果您有不确定的测试场景、不知道选哪台仪器，欢迎联系我们 —— 技术团队可免费提供选型建议与整套测试方案，支持短租、长租，助力您高效完成测试。

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