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零漂移放大器因其出色的直流性能和低噪声特质,无为应用于精密信号治理限制。关连词,在更宽带宽的应用中,狡计东谈主员需要颠倒细心高频伪像的影响搞逼,如纹波、毛刺和交调失真(IMD)。本文将先容这些伪像的起首过甚豪迈计谋,并通过实例讲解怎么优化系统狡计。
零漂少顷期过甚伪像
零漂移放大器主要收受两种时期:斩波和自稳零。斩波时期通过将低频缺欠调制到较高频率,愚弄低通滤波器(LPF)滤除伪像。自稳零时期则通过采样和摈斥放大器中的低频缺欠源。尽管这两种时期在直流性能上发达出色,但它们在高频应用中会产生一些伪像。
1. 纹波伪像
斩波时期将低频缺欠调制到斩波频率的奇数次谐波,导致输出纹波。这种纹波不错通过坐褥失调微调、斩波和自稳零纠合以及自动转变响应(ACFB)等步地来减小。举例,ADI公司的ADA4528在200 kHz斩波频率下,通过优化狡计显耀缩小了纹波的影响。
2. 毛刺伪像
紫色面具毛刺是由斩波开关的电荷注入不匹配引起的瞬态尖峰。这些毛刺不仅会在斩波频率的偶数次谐波处引起伪像,还会产生残余直流失调。狡计东谈主员不错通过电荷注入微合资多通谈斩波时期来缩小毛刺幅度。举例,ADA4522通过多通谈斩波时期将毛刺缩小到本底噪声水平。下图ADA4522 中的电压尖峰缩小到本底噪声:
3. IMD和混叠伪像
输入信号可能与斩波频率混频,产生交调失真(IMD)。这些IMD产品可能出当前列针频段中,尤其是当输入信号接近斩波频率时。为幸免此问题,应选拔斩波频率宏大于输入信号带宽的零漂移放大器,并在放大器级之前滤除接近斩波频率的干涉信号。
系统狡计中的细隐衷项
匹配输入源阻抗与输入源阻抗互相作用的瞬态电流毛刺可能导致差分电压缺欠。狡计东谈主员应确保斩波放大器的每个输入看到的阻抗疏通,以减少颠倒的伪像。
选拔妥贴的斩波频率数据手册经常会明确讲解斩波频率。举例,ADA4522的斩波频率为4.8 MHz,失合资纹波转变环路责任在800 kHz。狡计东谈主员应笔据系统需求选拔妥贴的斩波频率,并确保两个单通谈放大器的斩波频率一致,以幸免差分信号珍爱中的互相作用。
滤波器狡计在零漂移放大器和ADC之间使用低通滤波器(LPF)不错灵验减少斩波伪像。举例,ADA4522通过提升闭环增益、后置滤波和并联使用电容和响应电阻来磨叽斩波伪像的影响。
抗混叠滤波器使用ADC对放大器输出进行采样时,斩波伪像可能发生混叠。狡计信号链时,有必要在ADC之前使用抗混叠滤波器以减少IMD。
示例:优化零漂移放大器在宽带应用中的性能
假定您正在狡计一个数据集中系统,使用ADA4522行动零漂移放大器。以下是一些具体的狡计法子:
选拔妥贴的斩波频率ADA4522的斩波频率为4.8 MHz,确保输入信号带宽远低于该频率,以减少IMD。
匹配输入源阻抗确保输入源阻抗对称,以减少毛刺引起的差分电压缺欠。
狡计滤波器在ADA4522和ADC之间添加一个一阶低通滤波器,使用RC滤波器来减少斩波伪像。举例,使用1 kΩ电阻和0.1 μF电容,变成一个礼貌频率为1.59 kHz的滤波器。
考据系统性能通过噪声密度弧线考据系统性能。确保在见解频段内莫得显耀的伪像,并优化滤波器参数以进一步缩小噪声。
论断
通过了解零漂移放大器中的高频伪像过甚豪迈计谋,系统狡计东谈主员不错更有信心肠将零漂移放大用具于更宽带宽的应用。要道狡计考量身分包括匹配输入源阻抗、选拔妥贴的斩波频率、狡计滤波器以缩小伪像影响搞逼,以及合理商量频域中的高频伪像。这些门径将匡助您在宽带应用中罢了更高的信号保真度和系统性能。