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[参考译文] OPA2188:Howland 电流源的噪声降低

Guru**** 656470 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA2188, OPA2191, OPA2192, OPA2205, OPA2182
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/1165061/opa2188-noise-reduction-in-howland-current-source

器件型号:OPA2188
主题中讨论的其他器件: OPA2191OPA2192OPA2205OPA2182

您好!

我使用部件 opa2188运算放大器来设计 Howland 电流源。

测试电流源电路后、噪声高于限值。 因为我们需要生成10uA。 但在10uA 时、发现.02uA 变化为噪声。 由于我们将此电流源用于激励 RTD 传感器、因此它也会导致温度设置测量误差。 因此、我们需要降低电路中的噪声。 您能不能建议任何其他噪声更低的运算放大器。 或任何降低电流源噪声的好技术? 或者、请建议一个能够产生10uA 电流、最大噪声为1nA 的良好电路、因为它会发生变化。

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    您好、Savi、

    请发布原理图并详细介绍您的应用。

    一个常见的错误是使用欧姆反馈电阻过高的 OPA2188等选择器 OPAMP。 需要一些位置良好的低通滤波来降低噪声。 此外、OPAMP 的两个输入应具有完全相同的源阻抗。

    Kai

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    如上所示、请查找电路。 放置的电阻器为5k、ADG1409用于电流源的范围选择。 电流+将结束传感器激励

    [引用 userid="339984" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1165061/opa2188-noise-reduction-in-howland-current-source/4382267 #4382267"]此外,OPAMP 的两个输入应能看到完全相同的源阻抗。

    可以解释上述报价并提供更多详细信息。

    此外,我们目前还处于原型设计阶段,并将继续进行产品设计。 因此、如果您建议使用新的运算放大器、也会有所帮助。

    应用:

    我们开发了用于连接传感器的温度监测系统、如  

    玻璃铂 RTD、硅二极管等。用于低温机器系统监控。 要激励该传感器、需要10uA 电流、因此应无噪声。 由于电流噪声将被视为测量读数变化、最终会影响温度读数。  

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    添加到 Kai 注释中、为了消除输入电阻器上 IB 尖峰产生的噪声以及 OPA2188等斩波放大器中较大的不匹配输入阻抗引起的偏移漂移、请使用 OPA2191或 OPA2192等线性运算放大器之一。

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    与 OPA2191与 OPA2188相比、OPA2191中的噪声密度参数并不理想。 您能不能告诉您它是否是一个好选择。 因为我们尝试降低电路中的噪声。 尤其是低于10Hz 的噪声频率。

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    OPA2192宽带输入电压噪声密度约为5nV/rt-Hz、但如果您在10Hz 时需要最低噪声、OPA2205可能是更好的选择、即使 由于使用双极输入晶体管、其输入电流噪声更高。 只有零漂移放大器没有1/f 噪声-在本例中、请查看 OPA2182。

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    您好、Savi、

    如果您的应用中存在低频噪声、您是否考虑为 RTD 传感器提供交流偏置(在100Hz 范围内)并使用锁定放大器? 这将解决所有低频噪声和失调电压问题。

    Kai

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    您好,

    我不熟悉 RTD 偏置。 我们是否应该使用与上述 POST 相同的电路来设置交流电流源? 或者、您能否建议  RTD 传感器的交流偏置电路。 关于锁定放大器、我们计划在固件中实施。 好主意吗?

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    您好、Savi、

    没有简单的答案。 当您希望的信号太小、以至于它会完全分解噪声、而其他概念会失败时、会使用"锁定"技术。 但使用"锁定"放大器时、您必须付出代价。 电路复杂得多。 要从噪声中恢复信号、必须结合使用"同步检测器"(见下文)和"后置滤波器"。 由于"锁定"放大器的信号链中有更多的组件、精度可能会受到影响、并且"后置滤波器"的时间常数将限制 RTD 电阻阶跃变化后的稳定时间。

    因此、您在任何情况下都不会使用"锁定"、但仅当您不得不因为噪声太大和/或信号太小而使用时。

    Kai  

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    请查找 ADC 输出数据样本的傅里叶变换。 2Hz 频率会导致测量变化。 实现中的硬件锁定似乎更加复杂。 信号电平也不会太小。 因此、除了锁频放大器之外、我们还在寻找其他一些建议。

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    您好、Savi、

    您确定2Hz 噪声峰值是真实的吗? 它看起来更像是"混叠"。 增加测量的带宽、我确信峰值将漂移到更高的频率。

    Kai

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    自上次答复以来已有一周时间了。  因此、我现在将关闭该帖子。