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[制作] 跟风做个ADA4522-4噪声前置放大器

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发表于 2016-6-13 21:47:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
别的不多说,跟随lymex的脚步前进。
正好手头有ADA4522-4的样片,四路80dB放大(100k/10 ohm),之后运放求和(0db/20dB增益可选)。
接下来用TI Slau522的滤波器拓扑,RC值重新计算。第一级0.1Hz HPF,20dB增益,Q=1,以补偿输入级RC的0.1Hz -3dB响应。之后是普通的10Hz 4阶巴特沃斯LPF,增益0dB。Slau522中大量使用OPA827,它的Inoise极低,这对于元件阻抗普遍较高的0.1Hz滤波器尤为重要。这里由于成本原因,用OPA2134代替。
输入电容是随便找来的杂牌4700uF/35V,实测值3800uF(真坑啊)。保护电路使用两个FET对地箝位,限流电阻91 Ohm,实测对于12V锂电池直接充电有效可靠。
下面是装置图及测试图:

正面

正面

正面,从左到右依次为输入RC,保护电路,ADA4522-4放大级,求和(跳线选择增益)/HPF,LPF。

背面

背面

背面。滤波电容(其实这个真没啥作用),防反二极管。这版的地分割不是太好,应该在每级之间切断,星形接地。

装盒

装盒

依旧没有BNC,随便装个茶叶盒。这盒子对电磁干扰就像纸糊的一样,旁边一个线性电源的继电器动作就会使输出跳变20倍本底以上。它的作用其实是防风。输入端用电池扣短接,以测试本底噪声。
inputshort-3pm.jpg
输入短接本底噪声(50s)约60nVpp(总增益设定为100dB,下同)

白天拍摄屏幕不太清晰,所以之后的实验都在晚间进行。
inputshort-9pm.jpg
晚间电磁干扰加重,本底水平上升,但仍小于65nVpp。

baseline-9pm.jpg
此图是电容充放电过程ADA4522饱和时的系统噪声,反映了滤波器/示波器系统的噪声本底水平。可见30nVpp以上的噪声尖峰,这对于60nVpp的测量会造成显著的影响,需酌情扣除。
inputopen-9pm.jpg
输入开路时的噪声,包含了输入电阻的热噪声,约100nVpp。
9Vbat-9pm.jpg
测量9V碱性电池。可见明显的类似于1/f噪声的成分,有可能就是AN124中所提到的电容漏电流噪声。

最后感谢Analog无私提供样片支持!

(完)
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发表于 2016-6-13 22:14:12 | 显示全部楼层
都有新作品了
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发表于 2016-6-13 23:09:15 | 显示全部楼层
你们都好快。。。
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发表于 2016-6-13 23:15:03 | 显示全部楼层
板子难道是刀刻的? 牛!!
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发表于 2016-6-14 09:32:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 songjiao 于 2016-6-14 09:34 编辑

4个并联的威力真大,都降到60个nV的噪声了!
绿色荧光屏效果真是漂亮
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发表于 2016-6-14 09:35:05 38hot手机频道 | 显示全部楼层
牛人,问下从图上怎么看出来1/f噪声?
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 楼主| 发表于 2016-6-14 14:35:54 | 显示全部楼层
puff 发表于 2016-6-13 23:15
板子难道是刀刻的? 牛!!

只有背面的电源轨和地是刻的
然而手工过孔还是很麻烦
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 楼主| 发表于 2016-6-14 14:36:29 | 显示全部楼层
simon51 发表于 2016-6-14 09:35
牛人,问下从图上怎么看出来1/f噪声?


noisespectra.jpg

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谢谢,学习了  发表于 2016-6-14 14:55
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发表于 2016-6-14 14:43:29 38hot手机频道 | 显示全部楼层
学习了,
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发表于 2016-6-14 23:37:15 | 显示全部楼层
archwang 发表于 2016-6-14 14:35
只有背面的电源轨和地是刻的
然而手工过孔还是很麻烦

很强悍了。。

我还在苦苦的等茂泽送货中。。。

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