摘要: 斩波运放技术不断改进。当代单,双和四低噪声斩波运算放大器(LTC1050/51/53),具有内部采样和保持电容,与行业标准运算放大器插座兼容。
斩波运放技术不断改进。当代单,双和四低噪声斩波运算放大器(LTC1050 / 51 / 53),具有内部采样和保持电容器,与行业标准运算放大器插座兼容。
斩波运算放大器主要用于放大小直流信号,这些应用需要出色的V(OS), V(OS)漂移,低偏置电流和低噪声。斩波运放出色的V(OS)性能是众所周知的。然而,与精密双极运放相比,它们的低频噪声至少要高一个数量级。对于需要超低电压(OS)漂移和超低噪声的应用,双极和斩波运算放大器都不是最佳选择。如图1所示,电路结合了双斩波器LTC1051优越的直流性能和LT1007精密双极运放的超低噪声电压。例如,这种复合运算放大器可以用作应变片放大器。LTC1051双斩波运算放大器的一半LTC1051集成了小的LT1007输入失调电压,并通过分频器(R2, R3)在其引脚8施加直流校正电压。LTC1051的另一半缓冲VOS零化电路,消除输入a的低电压,电阻R1, R2, R3允许积分器的全输出摆幅,确保LT1007的V(OS)校正。R3与R2的比值尽可能高,以限制斩波器对双极运放引脚8的噪声注入。测量的总输入V(OS)为2μV,漂移为10nV/°C。
图1所示。结合双斩波器LTC1051的低V(OS)和V(OS)漂移与精密LT1007双极运放的低噪声。
双极运放数据表通常指定0.1Hz-10Hz峰对峰噪声在10秒期间测量(或“10秒窗口”)。峰对峰噪声是在10秒间隔内出现的最高正噪声峰值与最低负噪声峰值之差。当使用斩波运算放大器时,应用这个10秒窗口测试从DC到10Hz的噪声是非常诱人的。事实上,LTC1051以2.5kHz的速率对其V(OS)进行归零,因此可以合理地假设其噪声谱密度继续“平坦”低于0.1Hz。实验证明这个假设是非常有效的,因为0.1Hz到10Hz的峰对峰噪声支配着DC到0.1Hz的噪声。然而,对于图1的复合运放,这个假设可能不正确。LT1007的0.1Hz到10Hz噪声至少比LTC1051的噪声低一个数量级。假设只有一小部分LTC1051噪声注入到LT1007偏置引脚中,那么大多数10秒窗口应该显示出出色的噪声结果。图2显示了这一点。请注意,对于DC-1Hz和DC-10Hz带宽,峰间噪声都是100nV!!因此,任何额外的噪声都应该由V(OS)调节电路的积分器回路的超低频率“狩猎”贡献。图3显示了在10分钟内记录的噪声。结果同样令人印象深刻。直流至10Hz的峰峰噪声与直流至1Hz的峰峰噪声大致相同。记录的0.2μV(P-P)比在相同条件下测量的LTC1051 DC到10Hz噪声提高了7到9倍,比等效DC到1Hz噪声提高了2.5倍。电路的导通稳定时间为16秒。一旦积分器捕获V(OS),电路的响应时间与普通放大器无异。图1中的电路应使源电阻小于1k欧姆以保持噪声性能。
图2。复合运算放大器在10秒窗口内的峰对峰噪声记录,图1。
图3。图1,复合运放在10分钟窗口内的峰间噪声记录。
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