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[参考译文] OPA189:单位增益设置中的 OPA189噪声

Guru**** 1807890 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA140, OPA189, TI-PLABS-AMP-EVM, OPA211, OPA171, OPA277, OPA188
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/1386958/opa189-opa189-noise-in-unity-gain-setting

器件型号:OPA189
主题中讨论的其他器件: TI-PLABS-AMP-EVMOPA211OPA171、OPA140 OPA277OPA188

工具与软件:

尊敬的 TI E2E 支持:

我尝试根据数据表验证 OPA189电压噪声。

当增益=11时、测量系统测得的噪声与规格大致相符。 我的测量系统具有1/f 噪声、上述电路不会向1/f 器件增加噪声。 宽带噪声略低于6nV/√Hz。 我的测量系统的噪声值略小于4nV/√Hz。

对于这种单位增益设置、我测得的噪声在3Hz 到80kHz 范围内约为15nV/√Hz (这是我的测量系统带宽)。

TINA 仿真告诉我、噪声应该仍然大约为5.2nV/ √Hz。 我们当然预期噪声为:无1/f 噪声、宽带噪声为5.2nV/√Hz。

请提供帮助吗?

乔治

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    该模型的外观正好相反、从频率下降时的大约5.2nV 平坦度。 您需要更具体地说明测量系统如何映射到15nV 数字。  

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    您好、Michael:

    我们使用低噪声放大器来放大 Opa189输出、将输出馈入音频分析仪、从而将模拟信号转换为数字数据并计算 FFT。 我们通过短接测量系统的输入来验证测量系统的噪声。

    如果我们将 Opa189设置为增益11、当然、在使用相同的测量系统时、输入参考噪声与规格非常匹配。  

    下面是一些测量结果。 蓝色表示缓冲器配置中的 Opa189。 橙色是我们的系统噪声。 黄色表示增益=11、具有10欧姆和100欧姆电阻器。

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    您好、George:

    请尝试以下配置、它可能会降低整体噪音。 此配置基于80kHz 的工作带宽。 如果80kHz 是-3dB 点、您可以进一步降低总体噪声。  

    由于您能够测量噪声、因此不进行仿真、而是检验噪声可能是决定性的。  

    e2e.ti.com/.../OPA189-Noise-Analysis-07152024.TSC

    随附是您可能感兴趣的最新应用手册。  

    https://www.ti.com/lit/wp/sboa586/sboa586.pdf?ts = 1721079572601&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

    如果您有其他问题、请告知我们。  

    此致!

    Raymond

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    尊敬的 Raymond:

    感谢您提供的信息。

    在看到缓冲器设置中的噪声高于预期之后、我尝试使用噪声增益=11来测量输入参考噪声。

    我们的应用是用于采用缓冲器设置的 OPA189。 OPA189的低噪声和低直流误差非常适合我们的应用。 我们期望宽带部分的噪声水平接近5.2nv。

    乔治

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    您好、George:  

    我非常确信 OPA189的 输入电压噪声频谱密度与频率间的关系如下所示。  

     

    在我看到缓冲区设置中的噪声高于预期后。

    有大约125kHz 范围的斩波频率。 也许您会看到来自用红色标记的宽带区域的噪声。  

    宽带部分中的5.2nv 单位是多少? Vrms 或峰峰值。 OPA189的输入电压噪声频谱、以输入为基准的噪声、1kHz 时 EN 为:5.2nV/√Hz。  

    如果您在 OPA189之后放置一个 LPF 并消除斩波频率产生的噪声、则应在大约5.2nV/sqrt (Hz)下看到电压噪声频谱。  

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致!

    Raymond

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    尊敬的 Raymond:

    "宽带部分中5.2nv 的单位是多少? Vrms 或峰峰值。 OPA189的输入电压噪声频谱、以输入为基准的噪声、1kHz 时 EN 为:5.2nV/√Hz。  "

    宽带部分功率频谱密度应约为5.2nV/√Hz。 这是 Vrms 值。

    "如果您在 OPA189之后放置一个 LPF 并消除斩波频率产生的噪声、则应该可以在大约5.2nV/sqrt (Hz)处看到电压噪声频谱。  "

    我们的测量系统具有带限。 信号的频带限制为80kHz、采样率为192kHz。 没有高频(>80Khz)内容折返。 将 OPA189配置为噪声增益=11时、使用相同测量系统测得的噪声与数据表一致。

    我想、当 OPA189配置为单位增益时、噪声频谱密度高于5.2nV/√Hz。

    乔治

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    您好、George:

    我们的测量系统带限。 信号的频带限制为80kHz、采样率为192kHz。 没有高频(>80Khz)内容折返。 [报价]

    缓冲器电路的配置是否与下面的仿真类似? 如果 OPA189的带宽受限、您应该会看到较少的整体输出噪声、但 LPF 滤波器的输入参考噪声频谱略高、LPF 滤波器的极点配置为约72kHz。  

    e2e.ti.com/.../OPA189-buffer-Noise-Analysis-07162024.TSC

    如果您展示实际的 OPA189缓冲器电路、我们或许可以反算出输入噪声频谱应该大约为多少。 无论测量中使用何种增益、以 nV/√Hz 为单位的输入噪声频谱图都应相当。  

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致!

    Raymond

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    尊敬的 Raymond:

    上面的第一篇文章显示了我的测试的 OPA189缓冲器设置。 然后是从输出电压到接地的测量值。

    大家知道、我还测量了噪声增益=11、这也显示在上面的第一篇文章中。

    对于缓冲器和噪声增益=11的配置、TINA 仿真告诉我输入参考噪声功率频谱密度均为5.2nV/ √Hz。

    从实际系统测量来看、

    结果是以输入为基准的噪声功率频谱密度、如本系列的第三篇文章所示。 我还将 测量系统的噪声功率频谱密度作为参考。

    噪声增益=11、以输入为基准的噪声功率频谱密度约为5.2nV/ √Hz。

    缓冲器配置、以输入为基准的噪声功率频谱密度远大于5.2nV/ √Hz

    乔治

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    您好、George:  

    我开始理解您的疑问。 我想你不是比较苹果和苹果在两个电路.  

    当 Noise_Gain = 11V/V 时、极点约为1.27MHz (GBWP)

    当 Noise_Gain = 1V/V 时、极点约为14MHz。  

    即使输入信号限制为80kHz、运算放大器也可能仍有足够的带宽来放大超过该频率的噪声分量。 如果您想比较苹果与苹果、则需要始终限制运算放大器的 BW。 您应该使用我在上一回复中模拟的运算放大器配置。  

    无论如何、这可能是您看到输入电压噪声频谱密度图(经过归一化)之间存在差异的原因。  

    我假设在相同的电路和电源下进行上述测量。 否则、这些也可能是变量。  

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致!

    Raymond

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    您好、George:

    我将关闭该查询。  

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致!

    Raymond

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    尊敬的 Raymond:

    对于实际噪声测量、我们尽量避免使用任何变量。 所有测试均使用相同的电池供电。 对于噪声增益=1和11、使用相同的 opa189。

    我刚刚获得了一个 TI-PLABS-AMP-EVM 套件并测量了以下噪声:

    测量系统 OPA211、OPA140、OPA277、OPA188和 OPA171。

    我只需更换8引脚 DIP 适配器、对所有运算放大器采用了相同的设置。

    该测量可用于缓冲器重新配置。 实际上、我使用了 TI-PLABS-AMP-EVM 电路5、方法是:短接 R27、插入 JMP17和 JMP50、输入=GND。 测量到的从 output2到 GND 的噪声。 同样、直流电源是电池、+/- 8.4V。

    仿真结果如下。

    除 OPA188外、测得的噪声高于数据表。 所有其他噪声均与数据表匹配。

    我使用4nV/√Hz 作为系统宽带噪声。

    这些测量结果表明、我们的测量过程是合理的。

    在同一设置下、我正在等待 SOIC OPA189测量噪声。

    TI-PLABS-AMP-EVM 的信息

    https://www.ti.com/lit/ug/sbou150a/sbou150a.pdf?ts = 1721673327685和 ref_url = https://253A%252F%252Fwww.ti.com%252Ftool%252FTI-PLABS-AMP-EVM

    我已经在 TI-PLABS-AMP-EVM 上测试了 SOIC OPA189。 噪声的宽带部分约为7.5nV/√Hz、与数据表匹配。

    现在可以关闭我的查询。

    感谢你的帮助。

    乔治

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    您好、George:

    我想知道测量在哪里会从背景噪声以及 OPA211和其他噪声中拾取谐波。  

    以 OPA211为例、输入电压噪声频谱密度应如下所示。 您曾提到您使用+/-8V 电池为 OPA211供电、但您不应看到交流基波及其奇次谐波。 您可能必须使用法拉第笼来进行这些测量。  

    如果要比较图中的多个运算放大器、则需要定义运算放大器的带宽(在输出端应用 LPFS、并测量带宽上的噪声频谱密度(对不同的运算放大器进行公平比较)。  

    如果数据表包含 OPA189在11V/V 下的输入电压噪声密度、则单位增益缓冲器下的相同测量值应该相同。 如果两者不匹配、则可能是由于您的设置差异、此时您必须将运算放大器带宽限制在特定范围内并比较这些图。  

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致!

    Raymond