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[参考译文] REF2025:1/f 噪声降低

Guru**** 1700900 points
Other Parts Discussed in Thread: REF2025, ADS1271, OPA2140, REF5025, LM4140, REF2030
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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/928794/ref2025-1-f-noise-reduction

器件型号:REF2025
主题中讨论的其他器件: ADS1271OPA2140REF5025LM4140REF2030

尊敬的所有人:

噪声预算非常低。 我使用 REF2025作为 INA 和24位 ADC 的基准。

INA 的输入大约在50uV 至1mV 的范围内。

我在 ADC 计数中得到~ 30 uVp-p 噪声。 在200ms 的每个周期内进行过采样并平均处理1000个 ADC 计数样本后、我仍会在 ADC 计数中获得~ 5uVP-p 的显著变化。 在对更多样本取平均值后、我能够进一步减小这种变化、但它会减慢响应速度。

尽管电路中的噪声也有其他几个因素、例如 INA 输出噪声、热噪声和由于源电阻产生的电流噪声、ADC 输出噪声等

我已将 REF2025的 Vref 直接连接到 ADC ADS1271、并将 Vbias 直接连接到 AD8220。 我还在 Vref 和 Vbias 上使用了100nF 和2.2uF X7R 旁路电容。

我想知道是否有人可以帮助我设计 REF2025缓冲滤波器、从而显著降低(<1uVp-p) 0.1Hz 至10Hz 噪声。 我想到的是 OPA2140、如果它可以用于 REF2025的 Vref 和 Vbias 缓冲器。

谢谢、此致、

Harish KS

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    您好 Harish、

    使用具有合理值的滤波器无法降低1/f 噪声。 30uVpp 是否是1/f 噪声和宽带噪声的组合?

    影响1/f 噪声的唯一方法是选择一个更精确的基准。 由于您愿意使用 OPA、因此我建议对 ADC 使用 REF5025而不是 REF2025、然后您可以通过电阻器对其进行分压、以获得 AD8220的1.25V 电压。

    REF5025将改善1/f 噪声、您可以使用较大的电容器来降低宽带噪声。

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    您好、Marcoo、

    我始终感谢对本论坛的迅速反应。

    [引用用户="Marcoo Z"]

    30uVpp 是否是1/f 噪声和宽带噪声的组合?

    [/报价]

    是的。

    [引用用户="Marcoo Z"]

    我建议    对 ADC 使用 REF5025而不是 REF2025、然后您可以通过电阻器对其进行分压、以获得 AD8220的1.25V 电压。

    [/报价]

    查看数据表 REF5025后、我确信它肯定会显著降低噪声。

    尽管如此、我还是想请您检查是否使用电阻分压器为 INA 的 Vbias 供电是否没有问题。

    由于、我可以校准电压基准的初始精度、因此建议 LM4140A (在输出端使用钽10uF 和0.1uF 电容器以降低宽带噪声)是否优于 REF5025?

     感谢您的支持。

    此致、

    Harish KS

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    我不推荐 LM4140的原因是它仅在0°C 至70°C 的温度范围内工作。 ADS1271可用于更长的温度范围。 如果该 ADC 的环境温度仅介于0°C 至70°C 之间、则可以使用 LM4140。

    我更喜欢 REF50、因为在修整引脚上、您可以添加电容器以降低噪声。 REF50还可以处理大型电容器、因此您可以具有20uF 或更高的电容、这有助于生成频率较低的极点。 您还可以在运算放大器中使用 RC 滤波器、以进一步降低宽带噪声。

    我会将 REF50直接连接到 ADC、然后在运算放大器中使用分压器为 INA 提供稳定的1.25V 基准。

    另一种选择是使极点在100Hz 或更低的 RC 滤波器降低 REF2025的宽带噪声、从而帮助降低30uVpp 噪声。

    另请检查电源树。 如果在 VREF 之前有一个开关、请使用更好的旁路电容器或其他 LC 滤波器、以确保 VREF 的输入电压也稳定。

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    您好、Marcoo、

    感谢您的建议。 我一定会检查第一个具有极点低于45Hz 的 RC LPF 的 REF2030、以降低输入信号中的交流线路频率耦合噪声。 之后、我将把结果与您第一个建议的 REF5025 +电阻分压器和用于偏置的低噪声运算放大器缓冲器进行比较。

    阅读您最近的回复后、请提醒我、由于线性稳压器的不必要功耗、我使用 了 MCP16301 直流/直流转换器将24V 直流电源降至5V。 然而、通过在输出上使用低 ESR 电容器组、噪声处于 mV 范围内(在示波器上检查~10mVp-p)。  

    我知道电源中的噪声可以与低电压信号耦合。

    您是否建议将直流/直流转换器替换为 LDO? 如果是、您能推荐一个。

    VIN (max)=30V、Iout (max)=250mA、Vout =5V

    此致、

    Harish KS