使運(yùn)算放大器的噪聲性能與ADC相匹配

圖4 RTI噪聲和RTO噪聲密度的圖形表示

將運(yùn)算放大器與ADC噪聲系數(shù)組合

我們檢查放大器可能存在的噪聲源時(shí)，可以較為容易地估計(jì)出圖 1 中系統(tǒng)的總噪聲。該系統(tǒng)使用16位ADC，即ADS8325，其最大采樣率為100ksps。這種器件的典型SNR為91dB。

正如我們之前所看到的那樣，OPA363 RTO噪聲為109.8dB?，F(xiàn)在，通過(guò)使用運(yùn)算放大器SNR和ADC SNR，并運(yùn)用平方和的平方根法則，我們就可以確定該系統(tǒng)的總體噪聲了。

從這一計(jì)算，我們可以看到放大器噪聲對(duì)系統(tǒng)精度具有非常小的影響。

利用電路中的這些器件，SNR性能將總是等于或者小于最低值。假定在放大器和ADC之間存在這種相互關(guān)系，那么選擇一個(gè)更高噪聲的放大器將得到最差的結(jié)果。例如，如果我們使用一個(gè)10 V/V增益的放大器，其在10 kHz下的典型電壓噪聲規(guī)范為end= 那么SNRTotal為82.2dB。如果我們使用16位ADS8325，那么SNRTotal則為81.6dB。在本例中，放大器決定了電路噪聲的高低。

還有更多影響放大器選擇過(guò)程的因素，但是放大器噪聲能夠?qū)?shù)字編碼結(jié)果產(chǎn)生巨大的影響。如果放大器的噪聲太大，那么ADC肯定會(huì)將放大器電路的噪聲轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出。另一方面，ADC可能會(huì)比放大器電路的噪聲更大。如果我們?cè)跊](méi)有評(píng)估系統(tǒng)的情況下選擇一款噪聲極低的放大器，那么我們可能會(huì)在一個(gè)組件或者其他組件上花費(fèi)太多的資金。確定一個(gè)電路中潛在的噪聲一直都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，但是有一些經(jīng)驗(yàn)法則是可以被用來(lái)克服這些問(wèn)題的?；谖覀?cè)谟?jì)算方面的優(yōu)勢(shì)，我們可以利用電路的頻率范圍；另外，當(dāng)我們組合噪聲源時(shí)，我們可以利用這一方程式來(lái)對(duì)平方和的平方根求解。通過(guò)使用這些技巧，我們可以迅速地確定放大器/ADC組合的一致性。

在本電路中，一個(gè)放大器將信號(hào)鏈阻抗隔離。我們可以添加其他一些特性，例如：增益或?yàn)V波；但是無(wú)論我們?cè)诜糯笃髦車(chē)砑恿耸裁刺匦?，我們都?yīng)該始終確保放大器電路能夠保持ADC的完整性。