ZHCADI0 December   2023 REF54

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2闪烁噪声测量方法
  6. 3适用于基准噪声测量的 0.1Hz 至 10Hz 带通滤波器设计
    1. 3.1 滤波器原理图
    2. 3.2 TINA - TI 仿真
    3. 3.3 元件选型
  7. 4测量设置
    1. 4.1 REF54250CDR 噪声测量设置
  8. 5滤波器板设计
    1. 5.1 原理图
      1. 5.1.1 原理图图像
    2. 5.2 布局
    3. 5.3 物料清单
  9. 6参考资料

3.3 元件选型

  • 第一级高通滤波器：第一级高通滤波器的电阻器噪声至关重要，因为该噪声与基准噪声直接耦合。设计第一级高通滤波器时选用了阻值较小（50 欧姆）的电阻器和大容量电容器 (32mF)，以更大限度降低电阻器的热噪声。为第一级 0.1Hz 高通滤波器选择了 Vishay 大容量金属箔电阻器，因为该电阻器的构造让其具有出色的噪声系数。两个 100Ω 大容量金属箔电阻器 (0.25W) 并联在一起，以降低电流（过量、闪烁）噪声的影响，因为可以通过减小电流和增大电阻材料的体积来降低该噪声。使用了四个低泄漏电解质电容器来实现 32mF 电容，并在整个频率范围内实现稳定的电容。这些大容量电容器需要至少 12 个小时的电介质浸泡时间才能提供稳定的测量。第一级增益电阻器是金属箔电阻器，因为这些电阻器具有出色的噪声性能。八个 OPA189 通过 50 欧姆金属膜电阻器并联，可将噪声降低 sqrt (8) 倍。
  • 后续级：第一级高通滤波器后跟一个增益为 10 的 Sallen-Key 0.1Hz HPF，以及总增益为 10、截止频率为 10Hz 的 2 级多反馈低通滤波器。此信号已经被放大 1000 倍，这可在后续级的元件选择中实现弛豫。在后续级，电阻较高且电容较低，因为电阻器的热噪声已被抑制 100 倍或更高。有关确切值，请参阅表 5-1。所有电容器都是薄膜电容器，因为老化规格严格，且滤波器的属性不会随时间变化。此级中的所有电阻器都是金属膜，因为此类电阻器具有出色的热噪声特性。由于具有超低噪声和失调电压稳定性，OPA189 已用于所有级。
  • 功率级：此测量使用直流电源 E3631。然后通过 LC 滤波器馈送至低噪声 LDO，从而获得具有良好 PSRR 测量的稳定电源。此拓扑可确保电源对测得的基准噪声的影响极小。