我尝试使用 INA 128放大压电元件。 输出包含 大量低频噪声、这似乎首先取决于增益、其次取决于压电元件的电容。 我的电路如下图所示。 我尝试了一个电容 约为18nF 的黄铜压电盘、以及一个约为1.2nF 的塑料压电膜。 我将电路连接到音频接口、并用一些不同的增益记录了噪声、并在下面的第二幅图像中绘制了结果。 图像中的每个图是50个样本的平均值。 您是否知道导致这种情况的原因或如何缓解这种情况？ 我已经尝试过各种电源、2个独立的音频接口、并且我已经使用其他放大 器测量了压电元件、这些似乎都不是噪声源。
加上其他注释、INA128线性 输入范围如下所示。 
但是、它会随电源电压、增益和 Vref 而变化、但您可以使用模拟工程师计算器来确定其线性运行情况-请参阅下面的内容。 为了使电路正常工作、您需要将 VCM 升至5V 或使用双+/-10V 电源。
6M 电阻将决定双极输入 INA 中低频时的噪声。 请参阅以下具有 FET 输入的替代器件、从而降低电流噪声。
您好！
尽管6M 电阻产生较大噪声、但由于电容器的原因、它被过滤掉。 6M 电阻的热噪声可被视为输出电阻为6M 的电压发生器。 因此、它通过低通滤波器。 由于电阻器值较高、转角频率非常低。 我已经进行了一个仿真，使用不同的电容值(并在输入端使用5V 共模电压)来说明这一点：
使用18nF 时、热噪声不是50Hz 以上的主要噪声源。
这可能令人惊讶、但根据上述情况、较高的电阻值甚至意味着在特定频率以上的噪声更小。 请参见下图(G=47、1.2nF)。
这是因为热噪声振幅以电阻的平方根的形式增加、而转角频率与其成反比。 因此、因数10意味着噪声约为3.1x 高、但低通转角频率低10倍。 但是、在低频时、电流噪声可能占主导地位、因为它不是白噪声。
我还对原始配置进行了模拟，它看起来与测量结果非常相似：
我希望我能够帮助澄清这种情况。
祝你一切顺利
我更担心的 是、在6M 电阻器上转换为热噪声的双极输入 INA128的电流噪声、而不是6M 电阻器本身的热噪声。 6M 的热噪声约为310nV/rt-Hz、而0.3pA/rt-Hz 输入电流噪声被转换为6M 电阻器上的热噪声、高出6倍-约为1.8uV/rt-Hz。 然而、由于由18nF 输入电容器和6M 电阻器组成的 LP 滤波器、它实际上将在相对较低的频率下被滤除。 总之、我相信您看到的噪声背后的主要来源是 INA128输入级的非线性运行-见下文。
如果您将 VCM 提升到2V 至8V (对于10V 单电源)之间的线性范围、则较高频率的噪声 会显著降低-请参阅下文。
您好、Michael、
同样、输入噪声电流密度是这里的主要噪声源、而不是电阻器噪声。
我尝试使用 TI 的外部噪声电压和噪声电流发生器进行噪声仿真、我根据本培训视频进行了调整：
如下仿真所示、10Hz 时的仿真噪声电流密度与数据表中的曲线相比略高、但精度仍可接受：
以下仿真显示了输出"VN_OUT"处的噪声电压密度、同时计算了6M 电阻器(加上并联的0F 或2.4nF 电容)的电阻器噪声、INA128的输入噪声电压大小以及 INA128的输入噪声电流密度。 增益仍然为1V/V：
然后、增益为47V/V 时：
累积噪声为：
为简单起见、仅模拟了一条6M 桥臂。 如果 INA128的两个输入的输入噪声电流不相关、我将估算1Hz...100Hz 频带内电路输出端的总噪声约为1.414 x 1.78mVrms = 2.5mVrms。 仿真表明、当您将频带扩展到1Hz 以下时、噪声将进一步增加。
Kai
您好！
我还感谢 Kai 和 Marek 的指导！
我已经使用您订购的 INA121重复了这些模拟。
不同的电容值：
不同的电阻值：
使用实验值对两个放大器进行比较：
我也祝你好运！
Zoltan
我今天在邮件中收到了一个 INA121、并重复了我的实验、将其与 INA128进行了比较。 结果如下。 它与 Zoltan 的仿真完全匹配。 噪声性能要好得多、我认为这将适用于我的应用。 感谢大家！
