如何消除電源線的高頻干擾 - 工程師必須知道如何處理放大器噪聲等實用技巧知識點

　　Q24［問：］ 您好！給一個放大器加入一個直流電平來調(diào)節(jié)放大器的offset，且該直流電平通過一個dac產(chǎn)生。dac離該放大器有一定的距離，所以從dac的output到放大器的輸入端大概2000mil的距離。在這個過程中，該長線會引入一些噪聲。請問有什么好的建議來減小該噪聲！謝謝！

　?。鄞穑海?這種情況，一般導線并不會引入太大的噪聲，不知道您的DAC是什么精度的DAC，我認為，DAC的噪聲應該遠比導線引入的噪聲大得多，所以不必太多考慮導線的問題。

　　Q25［問：］ 帶寬性能要求與噪聲性能要求沖突時，應該如何取舍呢？

　?。鄞穑海?根據(jù)你的系統(tǒng)的要求，在二者之間找一個平衡點

　　Q26［問：］對于噪聲的指標有沒有統(tǒng)一的標準？是否可以不去考慮這么多繁復的計算公式，直接選擇？

　?。鄞穑海?對于噪聲的標準，都是一樣的，如果您不想考慮太多的公式，那就挑數(shù)字小的就可以。低頻信號就挑Voffset小的，高速一點的就挑噪聲譜密度小的。

　　Q27 ［問］ 如何消除電源線的高頻干擾？謝謝專家

　?。鄞穑海?對于電源，最好在接入芯片緊貼管腳的位置使用2個電容濾波，一般數(shù)據(jù)手冊都會有推薦電路。

　　Q28［問：］ 如何通過單點接地或者多點接地來消除噪聲，它們有什么區(qū)別？謝謝！

　　［答：］ 單點接地：指的是只在芯片電源腳處將地接一塊，這是為了防止數(shù)字電源的地回流影響模擬電路的地，也會用在模擬數(shù)字芯片在一塊板子上的情況下，因為兩塊地必須最終連在一起，所以一般選在模擬和數(shù)字地的交界處。多點接地指的是：芯片的接地腳應采用就近接地，不要引很長的線再接到地上。

　　Q29［問：］ 對于噪聲現(xiàn)在我很頭疼，大師能不能就一個具體的電路算一下她的噪聲水平？

　　比如一個同向放大器她在電路中的輸出噪聲究竟是多少mV？后面我接一個比較器的話，那么這個虛警概率是多少呢？

　?。鄞穑海?對于運放噪聲的計算其實跟電路應用中有很大差別，建議根據(jù)datasheet中的參考噪聲進行估計，并根據(jù)評估板和標準測試方法評估運放的實際噪聲水平。

　　Q30 ［問］ 能否介紹一下來自傳感器方面的噪音？謝謝！

　　［答：］ 不同的傳感器會有不同的噪聲功率，包括其內(nèi)部的固有噪聲和外部的干擾噪聲，包括工頻干擾，射頻干擾，你可以針對具體的傳感器看具體的噪聲

　　Q31 ［問：］ 對于5V供電及參考的8bit或10bit的AD模塊，20KHz信號放大100倍左右，單電源的軌至軌、低噪聲運放比雙電源方案差多少？請列舉出一些滿足要求的單電源、雙電源運放？

　?。鄞穑海?用單電源還是雙電源供電對于運放的特性是沒有什么影響的，比如一個標稱5V供電的運放，也可以用+/-2.5V供電。對于您提的要求，要選擇增益帶寬積大于等于20KHz*100的運放，建議用ADI網(wǎng)站上提供的參數(shù)搜索功能來選擇合適的運放，滿足帶寬要求的運放有AD8672， AD8605， AD8519等很多。

　　Q32［問：］ 如何測量噪聲才最準確，不會引入測量噪聲呢？

　?。鄞穑海?如果想得到最準確的噪音，利用均方根值測量方法，這樣的方法會將所有的噪音都計算在內(nèi)，但是缺點是測量時間較長，數(shù)據(jù)量大。

　　Q33［問：］ 前級放大器和容性傳感器的功率和噪聲匹配問題，從功率匹配需要高的輸入阻抗，從噪聲匹配又需要和源阻抗匹配，這兩項如何折中考慮？

　?。鄞穑篘icolle］ 請問傳感器的輸出是什么樣的信號？能否請舉一個具體應用的例子來說明這個問題。

　　Q34［問：］ 能推薦一款簡單可調(diào)（例如用電位器調(diào)節(jié)放大倍率）的射頻低噪聲放大器新片嗎？

　?。鄞穑海?不確定你的頻率是多少，高頻的放大器（如ADL5521）一般是固定增益的，當然如果頻率不是太高（幾百MHz以下），也可以考慮AD8331，不推薦采用電位器，電位器的有效帶寬一般不大于1MHz

　　Q35［問］ 運算放大器的輸入級有JFET，MOSFET和雙極晶體管的，從噪音角度看，應選用那種輸入的運放？

　?。鄞穑海?一般雙極晶體管的噪聲最低。

　　Q36［問：］ 我正在找一種最平群延時濾波器的設計方案，ADI能否提供這方面的方案呢？是否有一種低電壓（1.2v）大輸出電流（20mA）的運放呢？

　?。鄞穑海?“最平群延時濾波器”應該指的是線性相位的濾波器吧，你可以采用貝塞爾濾波器。ADI網(wǎng)站上有個在線的濾波器設計工具，可以選擇濾波器的響應，其中有貝塞爾濾波器。ADI沒有1.2V供電的AMP，最小為1.6V供電，為OP290 。

　　Q37［問：］ 阻抗噪聲很大的情況下，是調(diào)整設計電路更換阻抗還是有其他方法？

　?。鄞穑海?您指的的放大電路中的Rf，Rg嗎？因為電阻越大，則熱噪聲就越大，這是無法改變的。所以，應該根據(jù)具體的情況，來選擇合適的Rf，Rg阻值。

　　Q38［問：］ 請問電阻噪聲影響選擇什么樣的電阻能夠更好降低電阻噪聲？

　　［答：］ 跟電阻的材料有關，比如薄膜電阻，碳電阻比較差。另外，電阻值越大，噪聲越大。

　　Q39［問］ 請問A/D轉(zhuǎn)換器的模擬地和數(shù)字地如何分割才能更好的降低噪聲？

　?。鄞穑海?關于模擬地與數(shù)字地是否需要分割的問題，業(yè)界沒有定論，有的就是一個地平面，有的則分為兩個區(qū)域在AD下面用短線連接，方法比較多樣。主要還是注意模擬和數(shù)字部分器件盡量分開，保持一定距離，模擬信號和數(shù)字信號不要交叉走線，電源的濾波電容要盡量靠近芯片。

　　Q40 ［問］ 如何布板才能使噪聲降到最小？

　　［答：］ 這個不是簡單幾句能夠說明白的，如完整的地，去耦，模擬數(shù)字地的劃分等等。

　　Q41［問：］ 我想問的不是關于放大器的噪聲，我想問的是如何消除放大器電源和地上的幾百khz 的低頻噪聲?。炕蛘哂袥]有好的方法濾除這個低頻噪聲？

　?。鄞穑海?完好的大地，屏蔽，以及良好的電源去耦

　　Q42 ［問：］ 對微小信號進行放大的時候有什么要注意的地方？在器件選擇和布局布線上有什么要考慮的，貴公司的哪些產(chǎn)品適合此類應用？謝謝

　　［答：］ 如果是低速信號，您最好分析一下系統(tǒng)的噪聲來源，參照研討會中的分析進行濾波或者預先的處理，對于布局布線相對來說要求不是很高。

　　Q43 ［問：］ 在超低溫或高溫的環(huán)境下，應該主要關注哪兒類噪聲性能？

　?。鄞穑海?對于這類情況，溫漂的性能您需要關注一下。

　　Q44 ［問：］ 噪聲的分類，在放大器中那些噪聲影響最大？

　　［答：］ 分為外部噪音和內(nèi)部噪音，內(nèi)部噪音來源于電阻，放大器和ADC。這些參數(shù)對放大器噪聲的影響都很重要，都需要在具體的應用中來衡量。

　　Q45 ［問］內(nèi)部噪聲中的電阻產(chǎn)生的噪聲原理是什么？

　?。鄞穑海輧?nèi)部噪聲指信號鏈路中器件本身產(chǎn)生的噪聲。所以電阻噪聲其實就是說放大電路中的Rf，Rg等電阻產(chǎn)生的。其原理就是電阻的熱噪聲。

　　Q46 ［問：］ 請問我在用到OP4177的時候放大小信號時候應該如何減小噪聲？謝謝

　?。鄞穑海?運放本身噪聲一般比較小，應該注意降低運放輸入端的源噪聲，如電阻熱噪聲，前級放大（如果有buffer的話）的輸出噪聲，在輸入運放前還要根據(jù)運放的帶寬加低通濾波。

　　Q47［問：］ 在ad620和op07組成的二階或者四階低通濾波器，模數(shù)轉(zhuǎn)換用的是AD7732，基準電壓用的是AD7732數(shù)據(jù)手冊推薦的芯片，采樣率在250Hz以內(nèi)，微處理控制器是ATMEGA128，當?shù)屯V波器的濾波頻率越低，采樣率也越低時，如10Hz采樣4Hz濾波情況，設備采樣的信號漂移很厲害，請問是什么原因，如何消除，其中四階或者二階濾波器的電容電阻用Microchip的filtercad 輔助計算獲得。

　　［答：］ 正常情況下，應該是采樣率越低，均方根噪聲越小，峰峰值分辨率越高，也就是跳碼情況會改善。

　　Q48［問：］ 你好我是從事檢測儀器研制的，長期使用ADI公司的放大器和AD轉(zhuǎn)換器，我的問題是儀器的輸入阻抗對采集信號的噪聲有無影響，如何影響如何抑制噪聲？

　?。鄞穑海?輸入阻抗肯定不會影響信號的噪聲，但輸入阻抗本身會帶來額外的噪聲，影響精度。

　　Q49［問：］ 請問：放大器自身的電流噪聲通過何種方案可以降低呢？是在前端進行抑制還是后端的過濾？

　?。鄞穑海?可以通過降低反饋路徑中的電阻值可以降低電流噪聲。

　　Q50［問：］ 用一個四運放中的兩個構(gòu)成一個電荷放大器，一個構(gòu)成差分放大，在一個構(gòu)成多路反饋的濾波器。在沒有信號輸入時，有很大噪聲。單電源供電。怎么解決？

　?。鄞穑海?這個需要根據(jù)具體運放的型號以及具體電路來分析。

　　Q51［問：］ 在前端低噪聲設計上采用雙電源供電設計和采用單電源供電設計各有什么優(yōu)勢？

　?。鄞穑海?這個取決于輸入信號的范圍和系統(tǒng)的點源設計。如果輸入信號是雙極性的，有低于0V的電平，那么您需要使用雙電源供電或者在REF管腳提供直流偏置。