【欢迎交流】我也发个我做的噪声测试平台

poseidonstorm · 发表于 2013-11-8 16:05:25

前两天看到坛友发类似的东西，心里痒痒，我也浸淫噪声许久了~呵呵~

这个平台可以测试VREF OPA等各种电压噪声，固定增益Av=50000，频段0.1-10Hz，也可直接放大输出，bypass带通滤波器

输出可接万用表也可接示波器，低频频谱分析仪等，对应数值直接除下电压增益即可~

外观图1

外观图2

手工开孔

拧上螺丝就完美了

普通CMOS OPA

时域波形

斩波OPA时域频域

剩下的就交流吧~呵呵~

puff · 发表于 2013-11-8 16:19:13

都很漂亮啊。。。
电路貌似比长短老师的简单嘛

poseidonstorm · 发表于 2013-11-8 16:20:59

puff 发表于 2013-11-8 16:19
都很漂亮啊。。。
电路貌似比长短老师的简单嘛

还好吧~用了一年很实用~可以利用这个电路看很多OPA的参数~直流交流的都可以~哈哈哈~

sky2city · 发表于 2013-11-8 17:07:46

频谱是3589A？3588？

longshort · 发表于 2013-11-8 18:16:27

呵呵，向你学习！

longshort · 发表于 2013-11-8 18:22:13

本帖最后由 longshort 于 2013-11-8 18:28 编辑

puff 发表于 2013-11-8 16:19
都很漂亮啊。。。
电路貌似比长短老师的简单嘛

我的测试仪立足于最少和最低成本的外部设备，并且根据日常项目的要求设计最接近目标的偏置电路，楼主则是充分利用现代技术的优势，能够迅速获得所需图形和数据；我的测试接口虽然笨拙，但可以适应绝大多数常规运放的脚配置，楼主的则针对单一形式的产品进行更深入的测试，着眼点不太一样。

kanxm · 发表于 2013-11-8 18:55:29

都是高人啊。

ccpoint · 发表于 2013-11-8 19:58:26

好看呀，求PCB

JackFrost · 发表于 2013-11-8 19:58:29

不错，黑色的盒子看起来很厉害的样子

puff · 发表于 2013-11-8 20:01:36

本帖最后由 puff 于 2013-11-8 20:07 编辑

放大50000倍是用运放1级还是2级放大？另外用的啥运放啊

puff · 发表于 2013-11-8 20:10:05

longshort 发表于 2013-11-8 18:22
我的测试仪立足于最少和最低成本的外部设备，并且根据日常项目的要求设计最接近目标的偏置电路，楼主则是 ...

都是动手派，漂亮。
俺感到很惭愧。。。。。。。。

JackFrost · 发表于 2013-11-8 20:30:58

输入电容看着好像是10uF，这样0.1HZ高通，输入电阻得200K左右了吧，电阻本身的热噪音影响会不会占的比重比较大

长风 · 发表于 2013-11-8 20:48:47

puff 发表于 2013-11-8 20:01
放大50000倍是用运放1级还是2级放大？另外用的啥运放啊

怎么做到50000倍啊？5000都很难了。

fobyellow · 发表于 2013-11-8 20:52:42

JackFrost 发表于 2013-11-8 19:58
不错，黑色的盒子看起来很厉害的样子

黑盒子应该只是电池盒吧

youngliu · 发表于 2013-11-8 21:25:17

长风发表于 2013-11-8 20:48
怎么做到50000倍啊？5000都很难了。

用高开环增益的运放不行么？顶多是按公式计算的闭环增益值误差大一些。比如：开环增益1000000倍（120dB），同相放大反馈电阻比例取49999：1时，闭环增益不再是准确的50000倍，而是偏小，误差是5%左右，即只有47500倍

poseidonstorm · 发表于 2013-11-8 21:28:12

youngliu 发表于 2013-11-8 21:25
用高开环增益的运放不行么？顶多是按公式计算的闭环增益值误差大一些。比如：开环增益1000000倍（120dB） ...

分两级不就好了(^_^)Y 低频噪声啊~增益大没关系

poseidonstorm · 发表于 2013-11-8 21:30:07

长风发表于 2013-11-8 20:48
怎么做到50000倍啊？5000都很难了。

第一级10000或者2000~第二级根据第一级被测的VOS和第二级的电源对应调整~

poseidonstorm · 发表于 2013-11-8 21:38:12

longshort 发表于 2013-11-8 18:22
我的测试仪立足于最少和最低成本的外部设备，并且根据日常项目的要求设计最接近目标的偏置电路，楼主则是 ...

这个是亮骚版本的╮(╯▽╰)╭ 瞎搞搞，其实一般电压反馈cmos输入额 opa 设计时由于器件工艺flick NOISE在低频控制的不好，我也是为了了解这些才去做的这个平台，其实我也和长短先生一样比较了不同工艺以及不同架构的运放，简单认为自闭环的放大只要足够，同时VOS不使输出饱和影响噪声的观察，用示波器或者低频频谱都可以，示波器也可以统计低频噪声的能量。

poseidonstorm · 发表于 2013-11-8 21:39:26

JackFrost 发表于 2013-11-8 20:30
输入电容看着好像是10uF，这样0.1HZ高通，输入电阻得200K左右了吧，电阻本身的热噪音影响会不会占的比重比 ...

输入不是电容╮(╯▽╰)╭

313909227 · 发表于 2013-11-8 22:28:52

学习中

老哥 · 发表于 2013-11-8 22:51:08

无疑是浸淫了一段日子

longshort · 发表于 2013-11-9 07:19:29

有个问题，单级50,000倍的放大率是不是太高了？这样人体感应会比较大，屏蔽是必须要做的事。
我的被测器件的放大率只有10倍，目的是两个，一是满足某些单位增益不稳定的运放的最低增益（例如5倍）要求，二是刚好压低测试仪本底噪声九倍，使它可以允许在计算中忽略。输出放大级20uV档为10,000倍，手靠近调节钮时的最大感应是偏正10个字，多调10个字就解决了，完全无须加屏蔽。

poseidonstorm · 发表于 2013-11-9 08:53:11

longshort 发表于 2013-11-9 07:19
有个问题，单级50,000倍的放大率是不是太高了？这样人体感应会比较大，屏蔽是必须要做的事。
我的被测器件 ...

有两点，

一个是确实要屏蔽，外壳可以做到密封，人体是会感应，但是如果防护到位，啥事也不会有额~\(≧▽≦)/~

一般以TI BB ADI LINEAR的做法也都是控制增益在10000朝上的，比如LT1001这颗是我很喜欢的OPA，便宜到只要1块钱，低频噪声0.1-10Hz才0.3uVpp，您可以除以6.6去折算rms，指标相当不错~

如果用万用表采集，我认为简单评估是没问题的，但是对于越是低频的噪声我认为是很难看见的，举一个例子，我朋友最近设计了0.1-10Hz en=0.2uVpp的斩波运放，因为使用了chopper，所以低频的部分的信号被混叠到高频去砍掉，那么也就是说，低频频谱应该是平的，那么这时我用万用表去统计则没问题，但是如果一个并非斩波的cmos运放他在低频存在flicker NOISE，那么他在低频频谱上是在起始端上翘的，也就是说如果我有0.1Hz的高通存在，那么每10秒就会出现一个很高的毛次，我们不能认为他是外部干扰引起，而是器件本生的噪声。这时候用示波器或者频谱就可以观察的到，但是用万用表可能就会错过这种一瞬间才存在的信号。

poseidonstorm · 发表于 2013-11-9 08:57:21

longshort 发表于 2013-11-9 07:19
有个问题，单级50,000倍的放大率是不是太高了？这样人体感应会比较大，屏蔽是必须要做的事。
我的被测器件 ...

我这个是10000＊5 或者2000＊5两级的，不是一级的。主要根据运放好坏作调整。

这个输入电阻的大小也是对噪声有影响的，为了达到整体信噪比高的目的，开始的小信号必须一次放很大。

poseidonstorm · 发表于 2013-11-9 09:06:07

longshort 发表于 2013-11-9 07:19
有个问题，单级50,000倍的放大率是不是太高了？这样人体感应会比较大，屏蔽是必须要做的事。
我的被测器件 ...

有机会来我这玩哈~\(≧▽≦)/~

可以玩的东西不少的~\(≧▽≦)/~

longshort · 发表于 2013-11-9 10:22:51

poseidonstorm 发表于 2013-11-9 08:53
有两点，

一个是确实要屏蔽，外壳可以做到密封，人体是会感应，但是如果防护到位，啥事也不会有额~\( ...

嗯，这确实说明我们的着眼点完全不同。

我要解决的问题，一是这个作为原料的产品的漂移到底有些什么特征或趋势，二是噪声数据与其指标比较的结果，以此判断这个产品是否损坏或者是否合乎项目要求。这两点可以作为以后项目选型的基本指针，而不会囿于datasheet的藩篱或者落入人云亦云的陷阱。

作为工具，我本人并不排斥使用更高级的仪器，只是高级仪器也有自己的局限性。不管什么工具，使用得越熟练，对它的特性越了解，就能得到越多的信息。实际上，一台普通的万用表并非毫无是处，对于从直流到0.01Hz的缓慢变化的记录，不见得比频谱仪更差。就器件选型和批量测试这些最普通最经常而又最容易使人厌烦的工作来说，用频谱仪之类的设备确实会有牛刀斩鸡之烦。对于一些比较性研究工作，简单的设备布局容易获得比较大的回旋余地。

longshort · 发表于 2013-11-9 10:24:57

poseidonstorm 发表于 2013-11-9 09:06
有机会来我这玩哈~\(≧▽≦)/~

可以玩的东西不少的~\(≧▽≦)/~

看来你这里有个宝库？有机会一定来瞻仰瞻仰

poseidonstorm · 发表于 2013-11-9 11:04:39

longshort 发表于 2013-11-9 10:22
嗯，这确实说明我们的着眼点完全不同。

我要解决的问题，一是这个作为原料的产品的漂移到底有些什么特 ...

我这是半导体公司╮(╯▽╰)╭没办法哦，只能准确测量，单单评估，老板养我就没意义了~\(≧▽≦)/~

TI至今还在用惠普的35660准确的测定他产品的噪声，因为低频频谱实在太少了。安捷伦也没花心思在低频上。

万用表是可以的，只是我觉得频谱的信息会更加多些(^_^)Y

poseidonstorm · 发表于 2013-11-9 11:05:58

低频的我这宝贝不少的~\(≧▽≦)/~欢迎来玩来折腾~

我在张江的科苑路上。

longshort · 发表于 2013-11-9 14:48:41

poseidonstorm 发表于 2013-11-9 11:05
低频的我这宝贝不少的~\(≧▽≦)/~欢迎来玩来折腾~

我在张江的科苑路上。

太好了，有机会一定来折腾。

账号		自动登录	找回密码
密码			立即注册