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李娟

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使用OPA211做互感器信号的放大,当信号小于0.1V的时候,放大后输出的噪声很大怎么解决?


  • 在一个高精度信号源的设计中,我使用了OPA211做互感器信号的放大,互感器输出的信号在-0.8-0.8V之间,属于小信号。因为我只需要正半周期的波形,最大的采集范围点为3.3V,所以运放的供电我采用单电源5V供电,如下为最初的设计图:



    但是测试的过程发现,当信号小于0.1V的时候,放大后输出的噪声很大,噪声几乎淹没了波形。
    后来我反复调试后将设计图改为如下:

    发现在小信号的时候噪声几乎没有了,而且波形很稳定。
    我根据查到的资料理解好像是运放需要偏置电流什么的,理解不是很清楚。请教专家解释一下。另外关于运放下面几个参数,需要专家也解释一下。
    Low Voltage Noise: 1.1 nV/√Hz at 1 kHz
    THD + N: –136 dB (G = 1, ƒ = 1 kHz)

回帖(1)

王浩

2024-8-22 16:30:04
在您的高精度信号源设计中,使用OPA211作为互感器信号放大器,当信号小于0.1V时,放大后的输出噪声较大。这可能是由于以下几个原因导致的:

1. 输入偏置电流:OPA211的输入偏置电流可能会对小信号产生影响,导致噪声增加。在您的第一个设计中,可能由于输入偏置电流的影响,导致小信号的噪声较大。

2. 电源电压:在第一个设计中,您使用了5V单电源供电。当信号较小时,信号可能接近电源电压的下限,导致放大器的线性度降低,从而产生噪声。

3. 放大器的增益:在第一个设计中,放大器的增益可能较高,导致小信号的噪声被放大。

在您修改后的设计中,噪声得到了很好的控制,这可能是由于以下原因:

1. 改变了放大器的增益:在修改后的设计中,您可能降低了放大器的增益,使得小信号的噪声得到了抑制。

2. 优化了电源电压:在修改后的设计中,您可能调整了电源电压,使得信号在放大过程中保持在放大器的线性范围内,从而降低了噪声。

3. 优化了电路布局和布线:在修改后的设计中,您可能对电路布局和布线进行了优化,减少了噪声的耦合。

关于运放的几个参数,以下是一些建议:

1. 输入偏置电流:选择输入偏置电流较小的运放,以减小对小信号的影响。

2. 电源电压:确保信号在放大过程中保持在放大器的线性范围内,避免信号接近电源电压的下限。

3. 增益:根据信号的大小和需求,合理选择放大器的增益,避免过度放大小信号的噪声。

4. 电源抑制比(PSRR):选择具有较高电源抑制比的运放,以减小电源噪声对输出信号的影响。

5. 带宽:根据信号的频率特性,选择合适的带宽,以保证信号的传输质量。

6. 稳定性:确保放大器在设计的工作条件下具有良好的稳定性,避免自激振荡等问题。

希望这些建议对您的设计有所帮助。如有其他问题,请随时提问。
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