低固定增益差分放大器的噪聲測量
圖1顯示可選增益(1、2或3)差分放大器ADA4950-1后接低噪聲、低失真運算放大器AD8099。 AD8099將差分輸出轉(zhuǎn)換為單端信號,增益設(shè)為10。與ADA4950-1相比,AD8099的1nV/√Hz等效輸入電壓噪聲可忽略不計。 ADA4950-1的輸出放大10倍,其噪聲也成比例放大。利用0.5pF補償電容和10倍增益,AD8099具有足夠的帶寬來測量ADA4950-1的 噪聲;在系統(tǒng)的頻率響應(yīng)開始滾降之前,工作頻率最高可達10 MHz。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201612/333803.htm圖1. 利用低噪聲、低失真運算放大器A D8099測量可選增益差分放大器ADA4950-1的噪聲
AD8099的輸出電壓為: (1)
當輸入接地時,測得的AD8099噪聲貢獻視為測量系統(tǒng)的噪底,然后測量包括ADA4950-1的總輸出噪聲,ADA4950-1的噪聲即為RSS(和的平方根)方法,用總噪聲減去AD8099的噪聲貢獻。如式2所示;其中Vn1為ADA4950-1的輸出噪聲,Vn2為AD8099的輸出噪聲。
總輸出噪聲為: (2)
為了精確測量系統(tǒng)噪聲,還采用了其它幾項技術(shù):
- 測量AD8099的噪聲時,其輸入通過SMA連接器接地,SMA連接器的芯線對連接器的接地引腳短路。此外,SMA連接器焊在一起,直接在連接器上形成共用接地連接,而不是通過電路板。
- AD8099和ADA4950-1使用模擬控制電源。與數(shù)字控制電源相比,模擬控制電源能更好地抑制60Hz電力線耦合的噪聲和諧波。
- 所有鄰近儀器均關(guān)閉,除非測量需要使用。這可以最大程度減少由這些儀器控制器數(shù)字電路而產(chǎn)生的振蕩,這些振蕩可以通過空氣耦合至放大器。出于同樣的原因,使用4英尺電纜將電路板連接到頻譜分析儀,頻譜分析儀會拾取顯示器的刷新頻率,從而影響AD8099的輸出。
- 為使AD8099的噪聲貢獻較小,使用低值電阻(RF = 250 ?; RG = 25 ?)配置其增益。較低的值會引起AD8099振蕩。當用短電纜將ADA4950-1與AD8099相連時,在250 MHz時可觀察到振蕩。當使用1英尺電纜時,振蕩消失。
AD8099本身的噪聲貢獻非常?。?/p>
(3)
其中vn為輸入電壓噪聲,ni+和ni-為AD8099的輸入電流噪聲。
因為需要一個大反饋電阻來放大該噪聲,但內(nèi)部反饋電阻值無法改變,所以不可能測量ADA4950-1的電流噪聲。
圖2所示的是測量結(jié)果,測量100 kHz及以下的噪聲使用的是Stanford Research Systems SR785,測量100 kHz以上的噪聲使用的是Agilent E4440 PSA頻譜分析儀。
圖2. 測試結(jié)果
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