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[参考译文] 估算由电源噪声引起的运算放大器输出噪声

Guru**** 633810 points
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/1131717/estimating-opamp-output-noise-due-to-supply-noise

您好!

如果我知道电源的 RMS 噪声量和运算放大器的 PSRR、我想估算放大器的输出 RMS 噪声量(例如具有单位增益)。  如有任何建议和/或对应用手册的引用、我们将不胜感激。

谢谢、

Narek

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    您好、Narek、

    作为粗略估算、您可以将噪声电压除以电源抑制。

    假设数据表在1kHz 的正电压引脚上指定了80dB 的 PSRR、且噪声为1mVrms。 然后、该噪声出现在 OPAMP 的输入端、抑制了80dB、提供了1mVrms / 10000 = 0.1µVrms μ V。 该噪声会增加 OPAMP 的输入噪声电压。

    在较高的频率下、OPAMP 的 PSRR 会降低、并且您会获得更高的输入噪声级别。 假设数据表指定正电压引脚上的 PSRR 为60dB、频率为10kHz、噪声为1mVrms。 然后、该噪声在抑制的 OPAMP 输入端出现60dB、从而提供1mVrms / 1000 = 1µVrms μ V。

    这在实践中意味着什么?

    假设一个电压稳压器(例如 LM7815)在10Hz...100kHz 的频带内产生100µVrms μ V 的宽带噪声。 然后、这将转换为100µV μ V/SQRT (100kHz)= 316nV/SQRT (Hz)的噪声电压密度。 1kHz 时、PSRR 为80dB、抑制为0.03nV/SQRT (Hz)。 在10kHz 时 PSRR 为60dB 时、这会被抑制到大约0.3nV/SQRT (Hz)。

    将这些噪声级别与 OPAMP 的输入噪声电压进行比较时、您会发现稳压器产生的额外噪声通常可以忽略不计。

    在运算放大器的 PSRR 不足的情况下、您可以在运算放大器的电源电压线路中添加 RC 滤波器。 一个10R + 10µF Ω 滤波器将 PSRR 增强至高于1.6kHz、从而产生一个几乎平坦的总体 PSRR 曲线。 换句话说、OPAMP 每十倍频 PSRR 下降20dB 可通过 RC 滤波器每十倍频 PSRR 增加20dB 来补偿。

    在电源电压线路中使用"电容倍增器"时、可以进一步改善 PSRR。

    Kai

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    谢谢、Kai、这是最有用的!

    Narek

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    很高兴能够提供帮助

    Kai