This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] XTR111:输入参考电压噪声如何转化为电流噪声?

Guru**** 2478765 points
Other Parts Discussed in Thread: XTR111, XTR200, XTR200EVM

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1538560/xtr111-how-does-input-referred-voltage-noise-translates-into-current-noise

器件型号:XTR111
Thread 中讨论的其他器件: XTR200XTR200EVM

工具/软件:

您好、

我正在设计一个传感器接口、我对保持尽可能高的带宽很感兴趣。 我见过很多关于这个主题的论坛文章、在噪声和 BW 之间进行折衷是因为由于器件的内部工作过程、噪声注入约 10kHz、而其谐波是由器件产生的、因此建议对其进行滤波以将其移除、当然会丢失带宽。

我想了解输入电压噪声如何转换为电流噪声、看看设计人员是否能够最大限度地减小输入电压噪声。 指示噪声的图:

它是否与 Iout = 10 * VIN/RSET 的信号电压相似? 在这种情况下、接收器中的电压为 VR = Iout * Rload = Rload * 10 * VIN / RSET。

然后、我们来看看 VIN 中的噪声量 (VIN_n) 会影响 VR 中的噪声 (VR_n):

VR_n = Rload * 10 * VIN_n/Rset

因此、它似乎取决于 Rload / Rset 之间的增益关系、但您无法针对特定增益降低该关系。 因此、我知道最大程度地减小这种噪声影响的唯一方法是增大 VIN 和降低增益。

分析确认可在图 30 和图 31 中看到、其中较低增益的解决方案具有较短的上升时间。

分析是否正确?

如果是这样、我就不明白数据表中的动态性能部分图 6-2 中如何出现振幅约为 50mV、振幅为 5us、因此大约为 200kHz、如果 Rload 为 500 欧姆、Rset 为 2k Ω(我假设这是数据表中常用的值) Vout = Rload / Rset * 10 * VIN = 500/2 e3 * 10 * VIN = 2.5 * VIN、不应约为 50mV:/。 虽然我理解 200KHz 时的噪声在图 5-6 中没有说明、但会达到 20mV 吗?

此致

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    HI NM、

    明天我将继续了解更多内容、我只是想澄清一些内容。  

    我想了解输入电压噪声如何转换为电流噪声、看看设计人员是否可以在范围内找到任何变量来将其最小化。[/报价]

    输入电压噪声如何转化为输出电流噪声、及其如何影响输出的精度? 您是否希望在此处找到具体目标?  

    此致、

    Robert Clifton  

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Robert:

    实际上、我担心输出的精度。 误差低于 0.5%很高兴。 但是、为了实现这一点、您需要输入的幅值。 因此、我很高兴在您的支持下研究绝对值、我将计算不同输入下的相对误差(更改我的输入级放大要求)。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 N M:

    很抱歉、在网站刷新之前、我没有足够快地回复。  

    在图 30 和图 31 中可以看到分析的确认、其中较低的增益解决方案具有较短的上升时间。

    这些数字在哪里?  

    因此、它似乎取决于 Rload / Rset 之间的增益关系、但您无法针对特定增益降低增益。 因此、我了解最大程度地减小此噪声影响的唯一方法是增大 VIN 和降低增益。

    我同意您的分析。 您无法更改器件的固有噪声、但可能会根据信号相对于噪声 (SNR) 的大小和放大程度来影响影响。  

    如果是这样、那么我就不理解数据表中的动态性能部分图 6-2 中的噪声振幅约为 50mV、振幅为 5us、因此振幅约为 200kHz、如果 Rload 为 500 欧姆、Rset 为 2k Ω(我假设因为这是数据表中常用的值) Vout = Rload / Rset * 10 * VIN = 500/2 e3 * 10 * VIN = 2.5 * VIN、不应约为 50mV:/。 虽然我理解 200KHz 时的噪音在图 5-6 中没有说明、但它是否会高达 20mV?

    这是一个不同的现象。 动态性能部分 (6.3.2) 中显示的影响是 XTR111 与外部 FET 栅极电容相互作用的结果。  

    此致、  

    Robert Clifton  

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Robert 您好、数据表中的数字为 5-30 和 5-31。

    虽然我了解动态性能部分背后的现象可能不同、但我想要能够了解预期的噪声水平、如果调整了我的应用、使最大 Rload 电压为 3.1V、如果我有 50mV 噪声、导致噪声约为 1.6%(高于所指示的 0.015%精度)。  

    我预计应该会有 50mV 的噪声? 噪声特性实际是电流、因此与 Rload 成正比吗?

    此致

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 N M:

    噪声性质是实际电流、因此与 Rload 成正比?

    则噪声将以电压形式出现。 这是因为输入级是一个运算放大器、在输入基准电压噪声中占主导地位。 但是、由于 V = I*R、您将看到电压输出噪声与 Rload 成正比。  

    我是否应该预计会有 50mV 的噪音?

    50mV 来自 XTR111 的效应和 FET 的栅极电容。 这是图 6-2 中失真程度如此高的唯一原因。 根据所选 FET 的栅极电容、干扰会有所不同。

    此致、  

    Robert Clifton  

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Robert:

    然后、当 Rset = 226 欧姆、Rload = 154 欧姆、iloop = 4 至 20mA 且 MOSFET = DMP31D7L-7 时、如果没有输出滤波器、我预计负载中的电压噪声是多少?

    此致

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 N M:

    我将在实验室中对此进行测试。 因为我希望获得 EVM 进行评估、所以我需要更多时间来完成此工作。 EVM 需要几天时间才能送达、我不得不订购更多。 我想我应该在下周初找到他们。 “那就好吗?  

    此外、我们还发布了一款名为 XTR200 的新器件。 它集成了输出 FET、可视为下一代 XTR111。  

    此致、

    Robert Clifton

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Robert:

    非常感谢。 XTR200 听起来很有趣。 我即将发布电路板、因此我将无法获取 XTR200 用于该迭代、但获取该器件的数据将有助于决定在下一次电路板迭代中是否使用该器件。

    此致

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 N M:

    我也会看看它!  

    感谢您告诉我时间安排。

    此致、

    Robert Clifton

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 N M:  

    我在 XTR200EVM 上运行测试。 Rset = 221 Ω、Rload = 162 Ω。  

    在这些测试条件下、我看到器件的输出端存在大约 70mV 的峰峰值噪声。 这对我来说似乎有点高、所以我将在下周进一步调查此事。

    此致、

    Robert Clifton

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Robert:

    感谢测试、这种噪声的频率是多少? 如果您可以生成 FFT、这会非常有价值。

    此致

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 N M:

    我已经开始测试 XTR111、但我这边正在面临挑战。

    我在上一篇文章中看到的噪声是低频噪声。 与数据表中图 5-5 的外观类似。  

    我会努力为您收集更多数据。

    此致、

    Robert Clifton  

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 N M:

    如果您可以生成一个 FFT、这将是非常有价值的。

    我想指出的是、无论 Rset 电阻值是多少、我们在数据表中提供的 FFT 都是相同的、因为 FFT 是以输入为基准的噪声。  

    此致、  

    Robert Clifton

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Robert:

    图 5-5 表示+–1uV 标度中的噪声、您说 70mV 大约大 35.000 倍。 BTW 是否以图 5-5 输入为基准?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 N M:

    图 5-5 表示+–1 UV 刻度的噪声、您说 70mV 大约会大 35.000 倍。

    我意识到、在数据收集过程中出现了一些新人错误。 我正在研究 FFT、因为它能为您提供更多见解。  

    BTW 是否参考图 5-5 输入?

    我相信是这样。 RTI =通常返回到输入。  

    此致、

    Robert Clifton

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    谢谢、如果您能同时分享时域和频域结果、那就太好了!  

    此致

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 N M:

    我在获取所有设置时都遇到了问题。 很抱歉耽误你的时间。  

    此致、

    Robert Clifton  

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Robert:

    感谢大家的关注。 别担心。 期待结果。 Slight smileμ s

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 N M:

    我目前没有能够以 0.1Hz 至 10Hz 频率运行的设备。 但我能够为 FFT 收集数据。  

    我使用 XTR111 运行测试、其中 Rset = 2k Ω 作为基线、然后设置为 221 Ω。 我还以 221 Ω 运行 XTR200。 此图显示以输出为基准。 请注意、它可能与数据表不匹配。 不同的实验室设备和设置可能会改变结果。  

    从数据中可以看出、将 Rset = 221 Ω 会按预期提高器件的本底噪声。 XTR200 没有 XTR111 看到的明显噪声尖峰。  

    希望这对您有所帮助!  

    此致、

    Robert Clifton  

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Robert:

    表上登记、 XTR200 的性能似乎要好得多、您是否知道生命周期状态何时会更改为 Active?

    感谢您的努力。

    此致

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 N M:

    这将是 2025 年的某个时间。  

    此致、

    Robert Clifton