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[参考译文] TLV2211:低噪声OPA输出噪声的源电阻情感

Guru**** 2382480 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV2211, OPA333
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/589752/tlv2211-source-resistance-affection-to-the-output-noise-of-low-noise-opa

部件号:TLV2211
主题中讨论的其他部件: OPA333

您好,

使用以下电路构建一个主板,以评估输出噪声(主要以0.1~10Hz为单位)。 单个+3.3V电源由 电池提供。 发现R1~R4的电阻对TLV2211和OPA333芯片的电路都有严重的影响。

当R1~R4全部为120Ohm且RF=220K时,增益为1666。通过清洁数据捕获工具获得以下输出噪声 ,只有2LSB转换为1.6mVpp噪声。由于AVR适配器,这比模拟结果要小一些。

当R1~R4全部为30Kohm且RF=20M时,增益为1333。 输出噪声为10LSB,约为8mV。 当增益较低时,只更改了5个电阻器,输出噪声则是原来的5倍。  

该电路具有16Hz的频率LPF断路,因此0.1~10Hz的噪声绝对是主要的。  15Kohm (30K||30K)的噪声密度约为16nV/rtHz,与低频率10Hz时的运算放大器噪声密度相比,可以忽略它。   我们使用OPA333或TLV2211获得了类似的结果。我们只能在比较上述2种情况时通过模拟或计算看到20 % 噪声级别增加。可能的原因是什么?

PS,数据采集系统以100SPS的速率运行,并且采样保持时间配置为足够长以消除错误。

BRS,

JH

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    JH,

    按可能出现的问题的顺序。

    您的测试电路是否完全封装在坚固的法拉第笼中? 防止外部噪音。 带密封盖的金属漆罐效果良好。
    电路中是否有VCC旁路电容器? 是,首选。
    尝试与R5并联添加一个小电容器(10pF),以确保反向输入处的寄生电容不会影响相位裕度。
    如果以上都不起作用,则尝试使用一个10k电阻器从运算放大器输出到接地,以使运算放大器输出为A类
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    Ron,您好!

    感谢您的意见。

    板测试像您的建议一样屏蔽,如下图所示,金属屏蔽连接到板GND。 它能有效去除气流或人的运动情感,但不能用于5个电阻值变化。

    在OPA的输出端子向GND添加了一个10K电阻器,它在短时间观察中就能降低10 % 周围的峰值噪声。 这有点帮助。

    所有其他条件保持不变,但只需更改5个电阻器,类似的噪声变化使用OPA333时,我们怀疑CHOP的电荷注入会导致噪音更糟。 但对于TLV2211,同样的结果是TLV2211是内部开关运算放大器吗?  

    BRS,

    JH

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    JH,

    在昨天晚上的一个梦想中,我认为噪音的增加来自蓄电池本身,并且噪音随蓄电池负载电流的变化而变化。
    证明或否定这种想法很容易。 对于高值电阻器测试,只需在使用四个120欧姆电阻器时在蓄电池上添加120欧姆负载即可复制蓄电池负载。

    昨天,我想责怪电阻器的热噪音,但这不会接近8mV。

    TLC2211数据表非常好,可以包含设备原理图。 该原理图中没有任何奇怪的地方。

    FET输入的输入电流噪声不是问题。

    假设两个运算放大器的噪声变化相同,我是否正确? 这表明问题不在运算放大器本身的范围内。
    我会更仔细地考虑这一点,并在您想到其他事情时发布。
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    JH,

    这是我测试0.1Hz至10 Hz噪声的方法。

    C5有两个功能。 首先是0.1 Hz高通滤波器。 第二种是停止Vos误差增益,这可能会在供油轨上产生输出。 C1和C2构成两个低通滤波器。  

    建议使用分体式蓄电池供电。 但C5的充电时间将会更久一些,才可转换成单一供应。  

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    Ron的电路工作正常。  如果噪音较低,您可以考虑此参考设计,它描述了如何以与设备验证过程大致相同的方式测量0.1 10Hz噪音。