我也做个噪声测量仪

zy_sh_npk · 发表于 2016-5-11 16:18:13

老大选的这个隔直电容真不错，我还正打算买湿钽的呢。不过不知道哪里还能买到，不然玩不了呀

lllaaa · 发表于 2016-5-11 16:43:03

本帖最后由 lllaaa 于 2016-5-11 16:44 编辑

http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/downloads/lono.pdf
G. Hoffmann: A 220 pV/sqrt Hz low noise preamplifier
http://www.hoffmann-hochfrequenz ... emicalBatteries.pdf
http://www.hoffmann-hochfrequenz ... _Power_Supplies.pdf

lymex · 发表于 2016-5-11 19:35:23

lllaaa 发表于 2016-5-11 16:43
http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/downloads/lono.pdf
G. Hoffmann: A 220 pV/sqrt Hz low noise p ...

这个lono我以前看过，他这个不是注重测量电压基准的，而是更偏重于高频噪声测量。
ADA4898这个运放，高频噪声特性非常好，但低频噪声就比较差劲了，接近0.5uVpp：

他尽管用了20个并联，理论上可以把噪声降低为1/4.5，也没有进入0.1uVpp的水平，因此仍然不适合做基准电压的测试。

尤其是输入电容他选择了150uF，这样在10pA/sqrtHz（@1Hz）这么大的低频电流噪声下，噪声的压降就很大了。因此，看他的电池测试结果，低频曲线严重上翘，基本上是测量仪器的问题，而不是电池本身的噪声。再看他对各种电源的噪声的测试，也没有一个属于基准级别的，别的不说，那些电源内部的电压基准与我们这里测试的基准比，就不是一个量级的。

archwang · 发表于 2016-5-11 20:04:37

lllaaa 发表于 2016-5-11 16:43
http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/downloads/lono.pdf
G. Hoffmann: A 220 pV/sqrt Hz low noise p ...

他这个玩法也太过呆萌……
正如楼主所说，ADA4898在这里并不合适。
如果不介意Inoise，图省事的，LT1028并联；不怕麻烦的，用2SC2547之类的低噪声BJT做输入级，参照LT AN-159搭一个就好。

lllaaa · 发表于 2016-5-11 21:23:10

lymex 发表于 2016-5-11 19:35
这个lono我以前看过，他这个不是注重测量电压基准的，而是更偏重于高频噪声测量。
ADA4898这个运放，高 ...

不知道运放选择上是如何考虑的？ADA4898这种运放，虽然有flicker noise，但是看指标，即使在1Hz处也没高过ADA4528的7nv/sqrt Hz。而且在白噪声段ADA4898显著低于ADA4528，为何还要选择后者呢。

archwang · 发表于 2016-5-11 22:48:40

lllaaa 发表于 2016-5-11 21:23
不知道运放选择上是如何考虑的？ADA4898这种运放，虽然有flicker noise，但是看指标，即使在1Hz处也没高 ...

请看上上楼的噪声图
显然Vpp中1Hz以下成分贡献极大。

lymex · 发表于 2016-5-11 23:52:17

lllaaa 发表于 2016-5-11 21:23
不知道运放选择上是如何考虑的？ADA4898这种运放，虽然有flicker noise，但是看指标，即使在1Hz处也没高 ...

相同尺度下，对比一下就知道了，前面的ADA4898比后面的噪声大的太多了。对于基准来讲，一般要用表来测试，或者对比时也是慢速的，常见几秒钟测量一次算快的了，因此最怕低频噪声和超低频噪声。

Hoffman的那个测量仪，早就有人指出有问题
http://www.eevblog.com/forum/pro ... se-measurements/25/
However I believe his amplifier to be seriously flawed – I calculated that the noise voltage generated by the current noise flowing through the 10k//160uF input filter will be around 45nV rms/sqrt(Hz) at 1Hz rising to 800nV at .1Hz!
然而，我确信，他的放大器有严重缺陷。。。。。

Note that his article has a chart showing the very respectable noise floor with the amplifier input grounded; however the short is applied after his 160uF, 10kohm DC blocking filter so only the voltage noise is shown.
他测量本底噪声的时候，没有从外部输入进行短接，而是从内部、越过输入电容进行短接的，这样就没有显示出运放电流噪声在那个小电容上的噪声压降。。。

lllaaa · 发表于 2016-5-12 08:31:57

本帖最后由 lllaaa 于 2016-5-12 09:18 编辑

lymex 发表于 2016-5-11 23:52
相同尺度下，对比一下就知道了，前面的ADA4898比后面的噪声大的太多了。对于基准来讲，一般要用表来测试 ...

修改内容

换个问法，没有选择1028是因为电流噪声的问题么？

JackFrost · 发表于 2016-5-12 08:37:23

太好了，又能拜读大师的作品了

。小弟去年也自己DIY了个低频噪声放大器
https://bbs.38hot.net/forum.php?m ... &extra=page%3D1
手上条件所限，我只用OPA2188并联做的输入端，OPA2188的输入噪声电流很小，但是电压噪声0.25uVpp还是偏高了，输入部分我用的220uF MUSE BP无极性电解电容 + 15K 金属膜，当时也测试了几个手头的大容量的音响发烧留下的电解电容，不过漏电都很大并且很不稳定没法满足要求。输入RC这部分最头痛，幸好大师测试了湿钽电解，要不还然满世界想找这神器呢。
我的丑陋的月饼盒自从去年实验完后就一直搁置到现在，大半年没DIY了，看到大师的作品又有劲头了，希望大师能带头，召集论坛里的各路高手，共同打造一个38HOT版的超低频测量神器啊

puff · 发表于 2016-5-12 08:52:32

2dw系列真是神器啊

marshallemon · 发表于 2016-5-12 09:53:29

请问老大，如何测量电容的漏电流？

cczx · 发表于 2016-5-12 10:31:33

给电容预充电，然后串联低漏电二极管用LM399继续充电，持续2小时以后测得的电流值，应该就是该电容的漏电流

cczx · 发表于 2016-5-12 10:35:27

LM399电压6.xxV，用来挑选噪声测试用的输入电容差不多够用了

archwang · 发表于 2016-5-12 12:06:34

marshallemon 发表于 2016-5-12 09:53
请问老大，如何测量电容的漏电流？

串个电阻，加直流偏置，稳定后测电阻上的压降

archwang · 发表于 2016-5-12 12:07:22

lllaaa 发表于 2016-5-12 08:31
修改内容

原文的说法是，可以减少元件数量以及降低成本

lllaaa · 发表于 2016-5-12 13:44:09

archwang 发表于 2016-5-12 12:07
原文的说法是，可以减少元件数量以及降低成本

其实我是问lz为何没有选lt1028. 电流噪声和失调的原因么？

marshallemon · 发表于 2016-5-12 13:45:25

archwang 发表于 2016-5-12 12:06
串个电阻，加直流偏置，稳定后测电阻上的压降

这个直流偏置需要是一个高稳定度的源吗？普通的可调电源应该不行吧？

archwang · 发表于 2016-5-12 14:04:27

marshallemon 发表于 2016-5-12 13:45
这个直流偏置需要是一个高稳定度的源吗？普通的可调电源应该不行吧？

您想测的是漏电流还是漏电流噪声？
漏电流无所谓啦，这玩意儿测个数量级就行
噪声我还真没测过，想来想去最合适的测试方法也就是放到此电路里做对比

marshallemon · 发表于 2016-5-12 14:23:03

archwang 发表于 2016-5-12 14:04
您想测的是漏电流还是漏电流噪声？
漏电流无所谓啦，这玩意儿测个数量级就行
噪声我还真没测过，想来 ...

测漏电流，按照您的思路，意思不就是待电容充满电后，测量漏电流在电阻上的压降从而得出漏电流？这样的话，如果源的电压保证不了一直稳定，岂不是也是存在充电电流？

lymex · 发表于 2016-5-12 14:53:03

lllaaa 发表于 2016-5-12 08:31
修改内容

正是。另外，1028的Ib也太大了，不好用。Ib大的一般电流噪声就大。
类似的运放还有OPA1611、LME49990，他们都羞于提及自己的低频电流噪声。

lymex · 发表于 2016-5-12 14:56:29

JackFrost 发表于 2016-5-12 08:37
太好了，又能拜读大师的作品了。小弟去年也自己DIY了个低频噪声放大器
https://bbs.38hot.net/f ...

这个我看过呢，噪声描述和仿真部分非常好。

lymex · 发表于 2016-5-12 15:00:07

marshallemon 发表于 2016-5-12 09:53
请问老大，如何测量电容的漏电流？

我是给电容加到10.15V，然后脱离电源让电容自放电，每2000秒左右用34401A的高阻电压模式（>10GR）测量电容的电压，这样就可以根据公式I=C*V/T求得漏电流。其中C是电容，V是电压变化量，T是时间（秒）。

archwang · 发表于 2016-5-12 16:28:38

marshallemon 发表于 2016-5-12 14:23
测漏电流，按照您的思路，意思不就是待电容充满电后，测量漏电流在电阻上的压降从而得出漏电流？这样的话 ...

原来是这个意思...
假设串联电阻1M
1mV/1M Ohm = 1nA；换言之，低频噪声1mV的电源不难实现噪声水平在1nA量级的漏电流测量。
实在不行就用电池吧，高精度实验我一直都是用锂电池组的。

marshallemon · 发表于 2016-5-12 20:14:44

archwang 发表于 2016-5-12 16:28
原来是这个意思...
假设串联电阻1M
1mV/1M Ohm = 1nA；换言之，低频噪声1mV的电源不难实现噪声水平在1n ...

我也感觉使用电池或基准类的给其一直供电应该比较可靠吧。要不想老大说的那种，充满电就断开那就没这个问题了

cczx · 发表于 2016-5-12 20:23:07

电池有自放电，影响测量结果

youngliu · 发表于 2016-5-13 14:00:31

marshallemon 发表于 2016-5-12 20:14
我也感觉使用电池或基准类的给其一直供电应该比较可靠吧。要不想老大说的那种，充满电就断开那就没这个问 ...

电容温度系数大的，测量电容漏电流还要求环境温度稳定。

jaky · 发表于 2016-5-14 14:41:45

看到老大的新贴，很高兴！

youngliu · 发表于 2016-5-14 21:57:23

lymex 发表于 2016-5-11 10:46
部分测量结果

首先是示波器本底噪声。我用的是PicoScope6，利用国外网友×10000的软探头，第一通道输入B ...

在老大人测试电流下2DW232/233的动态内阻只有3~5Ohm，供电电源的噪声影响比你估计的要小不少

lllaaa · 发表于 2016-5-16 10:03:53

请问一下电解电容正负反向串联的用意？

crazyren · 发表于 2016-5-16 14:05:32

2DW233之类的国产稳压管，还有公司在产么？

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我也做个噪声测量仪

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