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电路设计->检测电路图->电子器件检测电路图->运算放大器的噪声电压测定电路图

运算放大器的噪声电压测定电路图

作者:dolphin时间:2011-05-04

采用运算放大器的直流放大器,失调漂移固然重要,而低频噪声也必须小。不同种类的运算放大器基噪声差别很大,必须进行实测,以掌握具体参数。本电路是运算放大器的噪声电压测定电路,测量带宽为0.1HZ~10HZ,侧重低频噪声。因为测量结果是低频的,不能用普通毫伏计或电平测量仪来指示,可使用笔式记录仪或示波器来记录或显示。
电路工作原理

要把被测量(DUT)IC的噪声电压放大10,000倍,如使用失调电压VOO大的运算放大器就有可能饱和,这时要增加失调调节电路或者把放大倍数降到100倍。
滤波放大器的放大倍数为5倍,所以总的放大倍数是50,000倍(94DB)。测得的电压E除以50.000得到的值就相当于输入换算噪声电压。
低通滤波器由R3、C2和R5、C4构成,时间常数均为16.9HZ,高通滤波器为一级CR滤波器,C5、C6、R7(假定与1M的输出阻抗并联,阻值取110K)的时间常数大约为0.07HZ。
为了测定失调电压,可和数字电压表测量R3点的输出,测量结果被10.000除,即可得到输入换算失调电压。
组装注意事项
为了测量非常微弱的电压,必须采用稳定而且噪声小的电源。DUT周围很容易串入外来噪声,所以本电路应全部放大金属盒内,插入被测IC后,加盖再进行测量。
注释
最佳信号源电阻和NF
在低噪声电路中,只使用低噪声运算放大器还不能说明是完善的,对于运算放大器来说,除用输入换算噪声电压表示噪声特性外,在高阻抗电路中还有重要的输入换算噪声电流IX。
信号源电阻R3是传感器等的阻抗,如果知道了该电阻的阻值,便可对高阻抗电路进行计算,通常用下式表示:

式中EI为信号源产生的热噪声,它由信号源电阻决定,从这角度看,采用低阻抗有好处,但是这时传感器产生的信号电压也会变小。
在上式中重要的是EN与IN.RE的关系,当EN=IX.R1时,噪声指数最小,因此最佳信号源电阻应为R3=EN/IN。低噪声运算放大器基数据表中已列出了EN和EN值。双极型运算放大器的EN值较小,而FET输入式运算放大器的IN值较低,可根据使用要求加以选用,即信号源电阻RS小的低阻抗电路应采用双极型输入运算放大器,而在高阻抗电路中,IN起支配作用,宜选用FET输入型运算放大器。



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