闪烁噪声（1/f 噪声）

每个晶体管都会发出嘶嘶的噪声，但闪烁噪声是一种很特别的嘶嘶声——东西动得越慢，它反而越响。想象一条满是坑洼的土路：开快了你会从坑上一掠而过，但慢慢爬行时，每一个坑都会颠你一下。在 MOSFET 里，这些“坑洼”就是位于硅—氧化层界面处的微小缺陷，它们会随机地抓住又放走经过的载流子。这种缓慢的“俘获—释放”过程会在很长的时间尺度上扰动电流，于是噪声功率就在低频处堆积起来，在接近直流（DC）的地方压倒一切。把它的功率对频率画出来，频率越低噪声爬得越高，大致按 1/f 上升——这正是它被称为 1/f 噪声的原因，也是它成为一切测量慢变或近直流信号场合（如传感器、带隙基准、音频）的克星的原因。

热噪声在频率上是平坦的，而闪烁噪声却带有斜率，两者会在一个称为 1/f 转折点（1/f corner）的地方相交：在它之上热噪声占主导，在它之下闪烁噪声接管。有两个旋钮可以把这个转折点往低频推。第一，把器件做大——闪烁噪声随栅极面积下降，因为更宽更长的沟道会对更多的陷阱取平均，所以同一个输入级如果画成 10 倍面积，在低频处就会安静得多（这也是为什么经常选用陷阱更少的 PMOS 器件来做关键的输入对管）。第二，当单靠几何尺寸不够时，设计者会用电路技巧来“作弊”：斩波（chopping）会快速翻转信号的极性，把它搬到高频去——搬到转折点以上、只剩安静热噪声的地方，再翻转回来，把缓慢的闪烁误差甩在身后；而自动归零（auto-zeroing）则是采样放大器自身的低频误差并把它减掉。两者都能让电路一直看到接近直流的地方，而不至于淹没在 1/f 噪声里。

代价是：更大的器件会占用面积并增加电容（拖慢电路），而斩波和自动归零又会引入它们自己的开关伪迹和时钟杂散（clock spur）。所以对抗闪烁噪声是一笔交易，而非白捡的好处——你要花掉面积、速度或复杂度，去换取在近直流处对世界更安静的观测。