利用自動歸零噪聲濾波器降低儀表放大器的輸出噪聲
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輸入共模電源在第一級即被抑制掉，使得儀表放大器可以采用單電源供電并可在整個增益范圍內處理零電位或負電位檢測。
放大器增益通過兩個內部匹配電阻設置，大大提高了增益精度。
自動歸零放大器的基本原理
為了連續校準放大器的失調電壓，自動歸零放大器用一個“零”放大器并聯在信號路徑 上，內部振蕩器工作在自動歸零頻率(fC)，典型值為幾十kHz。工作過程分為兩個階段，如圖3 所示。自動歸零階段：兩個開關都置于1，電容(C1)充電到歸零放大器(A2)的失 調電壓。主放大器(A1)的失調電壓(由C2 保持)通過NULL 引腳校準。放大階段：兩個開關都置于位置2；C1 保持歸零放大器的失調電壓(已經通過NULL 引腳校準)；A1 的失調 電壓由A2 測量并保存在C2 上。
圖3. 自動歸零放大器的基本工作原理圖
自動歸零放大器組成了一個數據采樣系統，由此會產生采樣或自動歸零頻率fC 與信號頻率(fS)的和與差。為避免混疊失真，信號帶寬限制在fC 的一半以下。
自動歸零技術能夠使放大器大大降低輸入失調電壓 VOS，降至幾個微伏，失調電壓漂移達到每攝氏度幾十分之一微伏。如果fC 比噪聲截止頻率高很多，1/f 噪聲仍然可以被抑 制掉。理論上，自動歸零放大器不存在1/f 噪聲，但是，斬波操作在較寬頻帶內增大了 輸出白噪聲。
降低自動歸零頻率附近的噪聲
MAX4209 是一個間接電流反饋儀表放大器，由于內置自動歸零電路，具有非常高的直流 精度。在有些應用中，MAX4209 的輸出直接連接到ADC，濾除其輸出噪聲可有效改善系統性能。輸出噪聲是由寬帶白噪聲和自動歸零頻率fC 以及其倍頻處的毛刺組成。特別是在ADC 的采樣頻率與自動歸零頻率fC 之差落在有效頻帶時，引入這個濾波器更為重 要。本文給出的測試結果采用的是固定增益為100 的MAX4209H，器件的信號帶寬為7.5kHz， fC 約為45kHz。由放置在放大器OUT 和FB 引腳間的外置電容(C)和內部電阻(R2)并聯構 成一階低通濾波器，濾波器的極點由C 和R2 決定，MAX4209H 內部的R2 是99kΩ，圖4 為噪聲測量電路。
圖4. MAX4209 噪聲測量電路
圖5 和圖6 為輸入參考噪聲曲線，包括三種不同測量：沒有外部電容C、C = 1nF 和C = 10nF 的情況。沒有電容C 時，-3dB 帶寬僅受限于MAX4209H (信號帶寬為7.5kHz)。
圖5. 無反饋電容、電容等于1nF 和10nF 時，MAX4209H 輸入參考噪聲密度曲線
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