Ruido de Opamp: ¿Cuándo hay una resistencia en la ruta de la señal?

Estoy confundido sobre cuándo se considera que una resistencia está en la ruta de la señal y cuándo no cuando se trata de cálculos de ruido opamp. Por ejemplo, tome el siguiente circuito:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Se publica un circuito muy similar en el libro de Douglas Self, menciona que la única resistencia en el camino de la señal (en la entrada no inversora) es la resistencia R3 de 100 ohmios, por lo que R1 y R2 no contribuyen al ruido. Entendí que una resistencia se puede modelar como una resistencia ideal o sin ruido en serie con un generador de ruido, así que lo que pensaría es que, por ejemplo, si reemplazo R1 con un generador de ruido dado por$\sqrt{4KTBR}$con R1 en serie, entonces ese generador de ruido debe amplificarse por la ganancia de ruido del opamp. ¿Por qué entonces R1 y R2 no están en la ruta de la señal?

El autor también menciona el siguiente circuito, que es un amplificador inversor simple con una resistencia en la entrada no inversora para compensar las corrientes de polarización.

^{simular este circuito}

En este caso, el autor menciona que el restaurador R3 causa ruido, por lo que no lo entiendo, en ambos circuitos hay una resistencia conectada a la entrada no inversora, pero en el primer circuito no produce ruido pero sí produce ruido en el segundo circuito, entonces, ¿cómo sé cuándo una resistencia produce ruido (en la ruta de la señal) y cuándo no? No parece muy intuitivo.

Editar: simulé el primer circuito y ejecuté un análisis de ruido, lo que encontré es que si R3 tiene un valor pequeño, entonces variar el valor de R1 o R2 no afecta la salida de ruido y el ruido depende solo de R3 (más las resistencias de retroalimentación) y ruido opamp, etc. Solo me estoy centrando en la entrada no inversora), sin embargo, si R3 no es pequeño, entonces el valor de R1 o R2 sí afecta la salida de ruido, sin embargo, creo que esto se debe al efecto del divisor de voltaje está atenuando el ruido de la primera resistencia R3, no porque R1 o R2 estén contribuyendo a la salida de ruido total, así que, para agregar a la confusión, parecería que solo R3 está en la ruta de la señal de la entrada no inversora y R1 y R2 no contribuyen con ruido térmico a la salida, no entiendo esto. Haciendo una simulación más simple,

También simulé el segundo circuito y, de hecho, R3 (del segundo circuito) afecta la salida de ruido si varío su valor. Así que mis observaciones son: las resistencias de derivación en la entrada no inversora cuando se usa como amplificador no inversor no contribuyen al ruido, mientras que una resistencia en la entrada no inversora cuando se usa como amplificador inversor sí contribuye al ruido.

Todas las resistencias contribuyen al ruido. Mirando el circuito con más atención, noto dos cosas.

1. Las fuentes de ruido de R1 y R2 encuentran un divisor muy grande que proporciona aproximadamente 60 dB de atenuación a su ruido.
2. Esas fuentes de ruido encuentran un filtro de paso bajo muy fuerte que reduce aún más su espectro de ruido.

Pero eso no tiene nada que ver con "estar en la ruta de la señal", si R3 fuera más grande y los condensadores más pequeños, entonces su contribución de ruido dominaría, manteniendo la misma topología y respuesta de frecuencia.

"Estar en la ruta de la señal" es, en el mejor de los casos, una especie de dispositivo mnemónico que lo lleva a las elecciones de diseño correctas (es decir, hacer que R3 sea pequeño), pero no es una herramienta de análisis de circuitos.

Cuando una resistencia está "en la ruta de la señal", realmente significa que tanto ella como la señal están igualmente afectadas, y no hay nada que pueda hacer en el diseño para reducir ese ruido que no afectará también la señal. Por lo tanto, debe hacer que la contribución del ruido sea lo más pequeña posible, o tratar de evitarla por completo.

He diseñado circuitos de bajo ruido en los que algunos de los principales contribuyentes de ruido son los transistores de fuente de corriente que sesgan el transistor en la cola de los pares diferenciales (en la esquina opuesta del CI). Realmente no puede haber algo más alejado de la "ruta de señal" que eso.

En el primer circuito, dado que C1 es lo suficientemente alto, podemos asumirlo como un corto:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Puede modelar una resistencia con cualquiera de los dos;

• una resistencia sin ruido con una fuente de voltaje del generador de ruido en serie,
• o una resistencia sin ruido con una fuente de corriente del generador de ruido en paralelo.

Entonces, si reemplazamos R2 y R1 con el segundo modelo, veremos que la fuente de corriente del generador de ruido total, n1 + n2, verá un filtro de paso bajo pesado (C2 = 100nF y R2 || R1 = 69k, produciendo f _C = 23Hz):

^{simular este circuito}

Por lo tanto, es muy probable que el ruido se filtre (recuerde que un filtro RC paralelo funciona solo si es accionado por la fuente actual).

En el segundo circuito, si reemplaza la resistencia con el modelo de ruido, verá que no hay filtrado. Probablemente por eso el ruido se refleja totalmente en la salida.