Борьба с шумом в схемотехнике операционных усилителей с использованием операционных усилителей с низкими характеристиками

Вопрос в том, «соответствует ли дополнительный шум, который вы видели, тому, чего вы пытаетесь достичь»? Другими словами, является ли шум в интересующей полосе пропускания вашего сигнала? Если это не так, может ли это по-прежнему вызывать у вас проблемы? Кроме того, вы чем-то жертвуете, используя TL051 - если нет, то используйте его, но есть и другие соображения.

Операционные усилители могут указывать такое-то количество нановольт на корень герца, но есть также низкочастотный шум (обычно указывается как столько-то микровольт от пика до пика между 0,1 Гц и 10 Гц). Был ли "так называемый" хороший аппарат на самом деле хуже TL051 в этой области. Кстати, я не смотрел, поэтому я не знаю, но вы не должны делать предположений.

Другим не менее важным источником шума являются входные токи смещения, которые обычно составляют пикоампер на корень в герцах. Если вы используете большие входные/обратные резисторы, этот шум может доминировать, и вы можете обнаружить, что TL051 значительно лучше, чем AD829 в этой области. Опять же, я не смотрел, но всегда лучше не делать предположений.

РЕДАКТИРОВАТЬ - TL051 в 150 раз лучше, чем AD829 для шума входного тока. TL051 составляет 0,01 пА на квадратный дюйм (Гц), а AD829 — 1,5 пА на квадратный дюйм (Гц). Это будет иметь существенное значение, если размер резисторов на входах и обратной связи составляет 1 кОм или выше. При 1 кОм шум входного тока AD829 становится примерно того же уровня, что и шум входного напряжения, а при 10 кОм он становится сравнимым с шумом напряжения TL051.

Коэффициент подавления источника питания - это еще одна вещь, которую следует учитывать - если есть шум на источнике питания (а это неизбежно), какое устройство лучше его подавляет?

Подавление синфазного сигнала — если конфигурация усилителя дифференциальная, вы, естественно, предполагаете, что синфазный шум всегда будет близок к нулю — это не так, проверьте листы технических данных, и вы увидите, что коэффициент CMR становится намного хуже на более высоких частотах.

Я просто пытаюсь сказать, что это всегда более сложная картина!!!

Судя по вашей схеме, вы не используете компенсационный контакт для AD829. В техническом описании рекомендуется использовать до 68 пФ на этом парне при работе с низким коэффициентом усиления. Поскольку этот чип очень быстрый, вы часто можете получить непреднамеренную положительную обратную связь на высоких частотах из-за компоновки.

Я бы порекомендовал изучить, следует ли вам использовать компенсацию контакта 5 в этом приложении.

Обычно вы можете рассчитывать на то, что «типичные» параметры не слишком сильно отличаются от опубликованных спецификаций, но это может быть 3:1, поэтому неразумно слишком полагаться на них . Если это звучит расплывчато, это так. Они не собираются заставлять усилитель 3 МГц, такой как TL051, работать на частоте 100 МГц, иначе многие приложения столкнутся с нежелательным поведением, таким как (нежелательные) колебания. Полоса пропускания с единичным усилением, вероятно, является одной из лучше контролируемых, но неуказанных характеристик - я бы ожидал, возможно, +/- 30% до 3 сигм, но это всего лишь предположение, и оно не стоит больше, чем вы заплатили за него. Обычно она изменяется на 10 % в зависимости от температуры, помимо вариаций от устройства к устройству.

Сравнение шума биполярного видеоусилителя с аудиоусилителем на JFET во многом будет зависеть от вашей схемы. Похоже, что есть шум, который либо сам генерируется другими частями схемы (возможно, импульсным источником питания), либо внешними источниками, которые проходят через полосовой фильтр, а не собственный шум усилителя.

Одна моя любимая мозоль заключается в том, что они часто не указывают угловую частоту 1/f для текущего шума, а это означает, что вы не можете действительно предсказать, насколько велик будет общий RMS-шум, если он меньше заявленной тестовой частоты. также часто обрезают кривую шумового напряжения ниже частот, где многокаскадные усилители имеют огромный горб в шуме. Например, превосходный LT1028 имеет шум примерно на 7:1 выше на частоте 300 кГц, чем на более низких частотах в области белого шума.

Еще одна проблема заключается в нелинейном поведении в присутствии сильных шумов: биполярные усилители, как правило, хуже, чем усилители на полевых транзисторах.