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[参考译文] INA851:如何使用 INA851的噪声系数

Guru**** 1794070 points
Other Parts Discussed in Thread: INA851, PGA855
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/1353542/ina851-how-to-use-noise-figures-for-ina851

器件型号:INA851
主题中讨论的其他器件: PGA855

您好!

INA851的数据表包含3.2nV/sqrt (Hz)的数字、我想知道如何通过该器件准确地使用该噪声密度。 我想知道我是否在使用 FDA 反馈引脚为器件提供截止频率时添加反馈电容器、如果这是此计算的有效带宽、将3.2nV 乘以该频率的平方根即可得到噪声。 数据表中包含一些令我感到困惑的内容、这些内容与规格部分中的噪声相关、而脚注7表示请查阅噪声等效模型部分、但没有噪声等效模型部分?

谢谢。

宇西

  • 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。

    你好,Lucy,

    关于 INA851噪声等效模型:

    INA851数据表第29页上的第8.3.6节"低噪声"提供了 INA851简化噪声模型的示意图和说明。

    INA851具有增益输入级和全差分放大器(FDA)输出级。 电路中的每个放大器都有相应的放大器电压噪声和电流噪声贡献。 此外、内部电阻器也有热噪声贡献。 图1显示了 INA851的噪声源。

    FDA 输出级放大器电压噪声源、电流噪声源和内部热电阻器噪声贡献集中在单个电压噪声源中、表示为 e INA851数据表提供了 ENO 的两种规格、具体取决于输出级增益、Gout = 1V/V 或 Gout = 0.2V/V。 类似地、输入级电阻器噪声和电压噪声在定义和表示为以下值的输入级处被归并为单个电压噪声源 e 。 此电流噪声在仪表放大器的输入上保持独立。  

    图2 显示了 INA851的简化噪声模型:

    简化的 INA851模型使用了两级模型;设计人员在计算总输入参考噪声和三个输出参考噪声时需要考虑输入级增益和输出级增益。

    公式1提供了以 nV/sqrt (Hz)为单位的总输入参考噪声密度计算方法、 EN (RTI)

    公式2提供了以输出为基准的总噪声密度、以 nV/sqrt (Hz)为单位、  EN (RTO)。  

    INA851固有噪声计算示例:

    考虑以下电路、其中 GIN = 100V/V、GOUT = 1V/V、1nF 反馈电容器和 RC ADC 低通电荷反冲滤波器。

    请记住、电路的噪声带宽与滤波器转角处给出的信号带宽不同、 因此必须校正噪声带宽。 下面是一个近似值、它将 N 阶低通滤波器响应与有效噪声带宽(ENBW)相关联。 Kn 常数是给定第 N 阶低通滤波器的砖墙校正因数。 对于一阶低通滤波器、Kn 系数分别为1.57和1.22。 噪声密度乘以 ENBW 的平方根、以计算 VRMS 中的噪声:

    在此电路中、1nF 反馈电容器与5kΩ 内部反馈电阻器形成31.8kHz 的主极  点、而 ADC 滤波器的极点出现在高得多的频率。   因此、响应可以大致近似为一阶滤波器、对应的千牛校正因数为1.57。 有关该公式是如何得出的更多信息、请参阅有关运算放大器噪声(运算放大器噪声:计算 RMS 噪声)的 TI 高精度实验室培训系列。  

     µVRMS 使用 Excel、我们可以计算以 μ V 为基准的总固有噪声、以 INA851的输入或输出为单位:

    下面的应用手册讨论了如何计算 PGA855可编程增益仪表放大器的噪声。  尽管噪声规格不同、 并且简化后的噪声模型简化为单级放大器、但应用手册在噪声计算和滤波器注意事项中提供了更多详细信息。

    技术文档-应用手册

    通过  PGA855全差动可编程增益放大器实现高 SNR

    如果您有任何问题、请告诉我。

    谢谢、此致、

    路易斯·基奥耶