实用放大器噪声处理技巧100问.pdfVIP

实用放大器噪声处理100 问 在电子设计中，有些信号虽然您不需要，但经常会进入系统中；这些信号称为“噪声”，我们 必须了解并处理好噪声，才能成功地实现系统设计。这些噪声信号源于外部（“外部噪声”） 和内部电路器件（“内部噪声”），它们具有各种特性，可以对它们进行计算并予以补偿。典 型信号链中内生噪声的三个主要来源：电阻、放大器和模数转换器，这里我们以问答的形式 来介绍处理放大器噪声的实用技巧。回答者为ADI 公司资深专家，如果您还想了解更多放 大器设计知识，请登录电子创新网。 Q1:放大器的内部噪音如何进行精确测量？它和那些因素有关？在测试时需要注意那些问 题？ 答：对于放大器的噪声的测量，一般来讲就是把放大器的输入接0 ，输出经过一个低通滤波 器，然后用高精度的ADC 来采样做FFT，或者示波器看输出的情况。 Q2：判断放大器的性能时，主要应参考哪儿个噪声参数呢？ 答：主要考虑传感器，电阻，放大器和ADC 的各个噪音参数。 Q3：ADI 哪款仪表放大器的噪声系数最好？请提供信号。谢谢！ 答：对于精度比较高的仪表放大器，其实也取决于您的应用，如果需要低的偏置电流，可以 考虑AD8220 ，如果要高的增益精度，可以考虑AD8228 ，如果要低成本，可以考虑AD8227 ， AD8226.双通道的可以考虑AD8222 。 通用情况下，AD8221 也是很好的选择。 Q4 ：ADI 放大器产品的噪声系数最好能做到多少？对应下的增益有多大？在同行中处于什 么地位？ 答：ADI 的放大器在业内应该是技术上最先进的，最高精度可以做到1nV/ √Hz. Q5 ：用运放设计放大器时，如何估算其输入输出阻抗？希望能用实用的一些指标表达出来。 其低噪跟放大倍数的关系？谢谢 答：通常对于运放器件，我们认为其输入阻抗无穷大，输出阻抗为 0 ，（可以参考具体型号 的数据手册来查询具体的数值）。所以电路的输入输出阻抗可以基于这个条件来计算。 噪声方面，一般手册里给出的都是RTI 的指标，就是从输入端看到的噪声，所以，输出的噪 声都会被乘上放大倍数。 Q6：我用的事opa2350 放大器，测输入是干净的，输出波形伴有200mv 的杂波，可能是从 哪里传入的？如果是旁边的电阻或放大器本身产生的该如何避免。 答：原因可能很多，但一般情况下不会有这么大的杂波，建议你仔细检查一下电路设置，尤 其是增益配置，尽量将其配置成增益大于1，以提高电路的稳定性，如果是电阻热噪声大的 话，可以考虑适当降低阻值，运放本身的特性是无法改变的。 Q7：如何降低器件的内部噪声以及削弱外部噪声？ 答：器件的内部噪声改变不了，你可以通过选择外部的带宽来限制外部的噪声 Q8：大测量范围的模拟前端电路怎样设计，我的输入电压在10mV 到 5v，ADI 能否提供相 应的设计方案及芯片？ 答：你的应用中，信号是什么频率的信号，是差分信号还是单端信号，精度要求如何。 Q9：电容性传感器和输入放大器间的功率匹配和噪声匹配,低电容性传感器工作在低频时呈 现很高的输出阻抗，这就需要输入放大器也具有高阻抗输入特性，但高输入阻抗又和低噪 声设计相矛盾，请问怎样合理解决这个问题。 答：您好，容性传感器本身会根据其容值的大小，改善信号噪声(kT/C),而运放输入端本身没 有必要使用较大的阻抗，也可根据运放的带宽加输入滤波以改善噪声。 Q10 ：我有一款利用 ad620 和 op07 组成的二阶或者四阶低通滤波器，模数转换用的是 AD7732,基准电压用的是AD7732 数据手册推荐的芯片，采样率在250Hz 以内，微处理控制 器是ATMEGA128 ，输出的波形会产生一秒钟一次（1Hz）的向上脉冲噪声，经检查肯定是内 部电路产生的噪声，但不知道是什么引起的，请问是什么原因产生这噪声，如何消除。 答：这样的问题，首先要看一下是硬件的电路的问题，还是 ADC 采样的问题。您可以先用 示波器看一下AD7732 输入端的信号，看看是否正常。如果输入没有问题，那么就要检查ADC 了，问题可能会出在软件上。 Q11：凭您的经验，LC 电路滤波与运算放大器电路滤波各有什么特点，各用在哪些场合？ 答： LC 滤波简单，但是滤波的效果不如有源的那么理想，而且有源的可以对信号同时进行 放大，而无源的做不到这点。