最佳噪聲性能的信號(hào)調(diào)理(05-100)

　　在測量毫伏級(jí)信號(hào)時(shí)，希望設(shè)計(jì)最低成本的信號(hào)調(diào)理電路來達(dá)到所要求的精度。

　　為了測量信號(hào)到所標(biāo)定的分辨率，可以用高分辨率轉(zhuǎn)換器，或在測量前放大信號(hào)，用較低成本、較低分辨率的ADC。其選擇部分地依賴于元件成本和元件數(shù),而容易組裝是更重要的。在之前增加放大可降低所需分辨率,但也會(huì)降低滿標(biāo)輸入范圍。例如,用增益放大器放在位(滿標(biāo)范圍)前面,將使電路分辨率從增加,同時(shí),電路滿標(biāo)輸入范圍降到。在小信號(hào)范圍下,需要用放大器和少量電阻來放大信號(hào)。這樣可以滿足設(shè)計(jì)低成本的目標(biāo)。

　　放大器模式

　　1)。選擇,,設(shè)置信號(hào)增益為。輸出時(shí)有噪聲,不能測量小信號(hào)精度像希望的那樣。噪聲來自何處?下面將說明此電路噪聲源,這將有助于選擇最好的元件,使設(shè)計(jì)具有最佳的噪聲性能。

　　60Hz拾取、和引起的失真。這些寄生源是決定性的,它們可以模擬位于電路適當(dāng)位置的單獨(dú)電壓和電流源。這些寄生信號(hào)與頻率有關(guān),可表示為運(yùn)放輸入處所輸入的電壓或電流源。在探測信號(hào)調(diào)理電路輸入時(shí),所得到的信號(hào)很純。但在探測輸出時(shí)存在很多噪聲。用低噪聲放大器有助于降低噪聲,最好性能的放大器成本非常高。圖示出增益的放大器輸出噪聲與噪聲密度關(guān)系。

 

　　圖1 非倒相和倒相增益配置

 

　　圖2 增益1000放大器輸出噪聲與噪聲密度關(guān)系

　　影響噪聲的因數(shù)

　　1加上噪聲源變?yōu)閳D(其中表示在節(jié)點(diǎn)的源電阻)。這里有個(gè)分離噪聲源：個(gè)電阻熱噪聲,運(yùn)放電壓噪聲卻有自己的貢獻(xiàn)。一般用在有關(guān)輸入的表示噪聲,但往往計(jì)算輸出噪聲()更簡單,用除放大器噪聲增益得到噪聲。