[参考译文] OPA1632：差分放大器的噪声计算

您好、Sima、感谢您的回复。  

对于 Q2、很高兴确认"当从 Vpp 到密度以实现99%的精度时、公式是正确的"、更具体地说、

 在测量电路的本底噪声时，我们使用 (Vpp_Noise_Measured/6.6)/SquareRoot (电路的带宽)。

在测量示波器本底噪声时，我们应该得到 (Vpp_Noise_measored /6.6)/SquareRoot (20MHz)。

但是、当我们观察示波器本底噪声(如下面的黄色圆圈所示)、TI 视频建议的测试设置、并使用示波器的测量功能时、我们得到的 Vpp=1.4mV 和 RMS-fullscreen =491uV 似乎与6.6x 关系不匹配。 我认为这是由这种情况下的直流失调电压≠0引起的。  你怎么看？  

对于 Q1，实际上我想知道如何“调整合适的示波器时间刻度以匹配电路的带宽”。 让我们使用视频第9页的图、例如（、如下所示）：eq。 BW 为1.57*158KHz =248KHZ，为什么 使用200us/div 作为时间刻度(标记为红色圆圈)？

示波 器的带宽只能限制在20MHz、这仍然比电路带宽要低得多。因此、如果我们使用较大的时间刻度(例如2ms)、我们可能会在屏幕上看到较大的 Vpp。 如下面的真实测试图片所示、示波器输入用 BNC 电容接地、带宽限制为20MHz。 当200us/div (左图)时、Vpp=1.4mv、而当2ms/div Vpp=1.8mV (中间图)时。 当处于平均模式=2时、Vpp=490uV (右侧图片)。

对于 Q3，、我正在阅读您提供的链接、并发现一些令人困惑的内容。 在 THS4551数据表方程(10)中、如下图所示、黄色矩形的左图所示、 中的电流噪声乘 以射频、而不 是如 TIPL 视频8.3幻灯片第6页所示的 REQ= RF|Rg。 我想问为什么？

您好 Rust、

  您是否使用 BNC 短接电容测量示波器的本底噪声？ 示波器本底噪声是否为图中所示的1.4mV (包括除法* mV/除法)？ 示波器截图中的491uV 是否是示波器内用于计算噪声 RMS 的函数？ 如果是、这意味着1.4mV/6 (最常用的是6个标准差)将等于233uV 左右。 如果函数使用的标准差为3、则该值将高达467uV。 不太确定 该示波器将 Vpp 转换为 RMS 的方法。 不过、无论采用哪种方法、都应使用示波器中的 RMS 值、而不是 Vpp。  

  使用 OPA627示例的系统带宽为158kHz、有效噪声带宽与您的计算结果相同、正确无误。 在本示例中、它们使用200us/div、5kHz 信号可放入一个除法中。  或者1ms/分频1kHz 信号的周期应适合一个分频。 时间刻度越高、您在较低频率下捕获的噪声越多(收集频率低至100sHz 时、噪声增加至10ms) 更重要的是、在垂直灵敏度(m/div)的意义上"填充屏幕"、并在本例中将示波器的 BW 限制设置为最低设置、正如您所说的20MHz。 有关使用示波器进行噪声分析的更多信息、下面是 Keysight 的一篇很好的文章、该文章深入介绍了。 这里还有 一个链接 、其中包含更多有关噪声分析的示例(扩展了我们的 TIPL 系列有关噪声的内容)、您可能会发现这些示例很有用、例如幻灯片61和更高版本。

  这是正确的、更多的平均值确实会降低本底噪声。 我强烈建议改用频谱分析仪、以便更准确地用于噪声分析。

  这是一个好问题。 我不太确定为什么在这张幻灯片中这样定义它。 但是、这种用于单端放大器噪声分析的配套资料将电流噪声乘以反馈电阻、而不是等效电阻： 链路。 相反、我会关注这份更深入的应用手册。  

谢谢、

Sima

您好、Sima、  

是 的、使用 BNC 短接电容。 以及1.4mV 和491uV 是来自示波器"测量"功能的 Vpp 和 RMS 值。  

 我认为我们应该像 TIPL 视频所说的那样使用 Vpp、因为示波器中的 Vpp 测量很简单、而示波器用于计算 RMS 的方法不确定(6或3标准偏差)。 此外、示波器计算出的 RMS 值可能会受到直流偏移的影响。 或者、应使用真 RMS 表来测量精确的 RMS 电压(我们没有)。

我们的频谱分析仪 是一款旧 的 E4411B，具有55nV/sqrt (Hz)的本底噪声，它比我们的电路噪声规格大(大约3-5nV/sqrt (Hz) )。 一些文章 提到 、在我的电路和频谱分析仪之间插入一个低噪声后置放大器。  我仍在尝试找到一些合适的方法来测量 FDA (OPA1632)电路使用该有限设备输出本底噪声。

我看了 Art Kay 的幻灯片 p99-100 (如下图所示)、找到了一些东西。 他对 Vo_noise 使用 RF*IN，对 Vin_noise 使用 IN*REQ。 但我仍在想为什么第99页中 R1上的电压为0V (标记为黄色圆圈)。 我认为电流应该同时流入 R1和 RF.... emmm

非常感谢！

嘿、Rust、我稍微扫描过这个-我可能要做的一个评论是、FDA 输出噪声将包括一个 CM 项、以至于反馈分压器比率不平衡。 通常情况下并不重要、但是、如果您只是在 THS4551等器件上浮动 CM 引脚(我确实写了该数据表、所以噪声物质-等等- 这是我的) 您将获得非常高的 CM 噪声-如果分压器分压比不匹配、该噪声可能会进入输出端的差分噪声。  

您好 Rust、

  这一点很好、VRMS 会因不同类型的测量设备而异。  遗憾的是、如果频谱分析仪的本底噪声高于器件、则无法测量器件的实际噪声。

  对于带示波器的 FDA、您可以按照 Art Kay 幻灯片81所示的相同步骤操作、但请注意、如您所述、在 FDA 和示波器之间使用50欧姆阻抗与输出匹配、以及使用低噪声后置放大器(我建议使用 LMH6629)。 对于噪声测量、请勿使用50欧姆端接 FDA 的输入、而是端接至接地端。  以下是 FDA 50欧姆阻抗匹配输入/输出的示例：  

  幻灯片99是正确的、不太确定为什么这会在幻灯片100中发生变化。 很好的收获；我实际上需要自己来研究这个问题。  

谢谢！
Sima