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[参考译文] TINA-TI:有关 TINA-TI 噪声仿真中放大器噪声增益的问题。

Guru**** 1860360 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA2189, OPA1632, TINA-TI, THS4541
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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/925253/tina-ti-question-about-amplifier-noise-gain-in-tina-ti-noise-simulations

器件型号:Tina-TI
主题中讨论的其他器件:OPA2189OPA1632THS4541

您好!

我尝试在 TINA-TI 中对使用 OPA2189和 OPA1632制造的设计仪表放大器电路进行一些噪声仿真。

根据该书:Art Kay 著的运算放大器噪声、反相和同相放大器具有相同的1 +噪声增益(RF/Ri)、而信号增益不同。

信号增益为1的反相放大器的噪声增益为2。

当我仅计算 OPA1632全差分放大器的噪声时、输出端(RTO)的噪声是输入端(RTI)噪声的两倍。 TINA-TI 中的噪声仿真给出了正确的输出噪声和总噪声、表明正确使用了噪声增益、但输入噪声不是输出噪声的2倍、假设噪声增益为1、则该值是相同的。

当对作为仪表放大器的 OPA2189和 OPA1632进行仿真时、我预计第一级的输出噪声(具有 signalgain = 100和噪声增益= 100的 OPA2189)会与第二级的噪声增益(=2)相乘 (OPA1632的 signalgain = 1且噪声增益= 2)、但仿真在1级和2级的输出端提供相同的噪声。

因此、OPA1632噪声仿真使用噪声增益2来获得正确的输出和总噪声、 但输入噪声和前一级的输出噪声不能正确使用第2级的噪声增益、从而获得完整电路的正确输出噪声。

此外、将 OPA2189作为反相放大器(信号增益= 1且噪声增益= 2)进行的测试可提供正确的输出和总噪声、但输入噪声不正确。

我是否在噪声仿真中遇到了问题、或者 TINA-TI 是否未正确使用噪声增益?

此致、

Wesley Pot

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    Wesley、您好!

    您能否附加 TINA 文件并可能提供一些突出显示您所遇到问题的屏幕截图?

    了解 TINA 是如何生成此输入噪声图的、这一点很重要。 要在 TINA 中运行交流和噪声仿真、您需要一个输入源和至少一个输出节点。 因此、TINA 所做的是假设输出噪声=输入噪声*交流增益的关系。 基本上、TINA 返回通过将输出噪声图除以交流响应来计算输入噪声。 现在、在尝试解读输入噪声图时、此假设可能会引起混淆、例如、如果交流响应提供衰减而不是增益、则输入噪声实际上会大于电路的输出噪声。 希望这种解释有助于澄清您可能看到的内容。

    最棒的

    Hasan Babiker

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    和 Hasan:

    您需要小心地使用"噪声系数"短语-该短语具有本早期摘要文档有关噪声的第7节中所述的特定含义、  

    https://www.ti.com/lit/an/sboa066a/sboa066a.pdf?ts=1595429991933&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

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    谢谢 Michael、

    这正是问题的关键。 我将短语改为"噪声图"、以避免混淆。

    最棒的

    Hasan Babiker  

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    您好 Hasan、

    如果我理解正确、OPA1632全差分放大器是一个反相放大器、因此当我计算噪声时、我首先计算被反馈到输入(RTI)的噪声、开关位于电压噪声源所在的运算放大器的同相输入端。 然后、我使用噪声增益来获得输出噪声、并将输入噪声重新放大到反相输入端的信号源、我使用信号增益来偏离输出噪声。 这也是 TINA-TI 在输入噪声分析中所显示的、而不是同相输入端的 RTI 噪声?

    随附 OPA1632的 TINA 文件、其中噪声分析表明输入噪声等于输出噪声。 我期望输入噪声、同相输入端的 RTI 噪声是、但如果我正确理解(请参阅上文)、它会显示信号源所在的反相输入端的输入噪声。

    e2e.ti.com/.../OPA1632-_2D00_-Noise-Analysis.TSC

    此致、

    Wesley Pot

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    Wesley、您好!

    最好将 FDA 视为两个反相放大器、每个放大器都有自己的噪声源。 请参见下图:

    在我们的 FDA 数据表中、列出的"输入电压噪声"规格实际上是器件 IN+和 IN-之间的差分噪声。 与单端运算放大器类似、差分输出是输入电压噪声的两倍、因为每个反相放大器的噪声增益为2。  

    现在、就 TINA 文件而言、从单端源到差分输出的信号增益为-1。 因此、您测得的差分输出噪声将与 TINA 源的输入噪声相同。 随附了两个 TINA 文件、用于显示如何测量放大器本身的噪声。 您将在第一个中看到、输出噪声大于放大器电压噪声的两倍、这是因为电流噪声也会影响您的整体输出噪声。 如第二个 TINA 电路中所示、将电阻器降下、您可以看到电压噪声的影响、因为电流噪声显著降低。  

    e2e.ti.com/.../OPA1632-_2D00_-Differential-Noise-Analysis.TSC

    e2e.ti.com/.../OPA1632-_2D00_-Differential-Voltage-Noise-Analysis.TSC

    最棒的

    Hasan Babiker

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    好地方哈桑  

    这里是针对每个仪表上的输出噪声运行的10kohm 文件。 输入两端的电压噪声只是模拟输入电压噪声、显示了预期的1.3nV 电压噪声

    将 R 降至10欧姆(放大器不能作为反馈负载驱动)会使其非常接近输出端的输入噪声的2倍。

    OPA1632没有噪声分析部分、但这里是我在最近的 FDA 工作中进行的噪声分析、这适用于所有 FDA、这来自 THS4541数据表、