Cet ampli-op possède un bruit d'entrée de 0,9 nV / √Hz, ce qui est à peu près égal au bruit Johnson d'une résistance de 50 Ω.Si vous ne placez pas de résistances plus petites que cela autour, vous gaspillez une partie des performances de cet ampli-op et devriez probablement acheter quelque chose de moins cher.

Une autre identité utile est 1 kΩ ≈ 4 nV / √Hz, il y a beaucoup plus d'amplis-op avec un bruit d'entrée autour de ce niveau.

Si vous vous référez à la figure 34, le bruit total (supposé être la région du bruit blanc pour en et in) est environ 8 fois meilleur à une résistance de source de 10 ohms par rapport à 1K.

N'oubliez pas qu'il ne s'agit pas seulement de la tension de bruit et du bruit Johnson-Nyquist des résistances de rétroaction, mais du courant de bruit d'entrée multiplié par la résistance vue depuis l'entrée inverseuse.

Les transistors à l'entrée fonctionnent à des courants très élevés, donc le bruit de tension est assez faible, mais il y a un coût en bruit de courant.

Ils s'ajoutent tous en quadrature, bien sûr, car ils ne sont généralement pas corrélés.

Les résistances illustrées sont tolérables pour de petites variations de sortie et si vous ne vous souciez pas trop de la précision du gain.

En l'honneur de Walt Jung (d'ADI, et al), les faibles valeurs des résistances peuvent provoquer une distorsion détectable THERMAL. Conduisez l'ampli op avec 20Hz et 2000Hz; utilisez un analyseur de spectre, et vous verrez la sortie de 2 000 Hz avec des bandes latérales de 20 Hz.

Ce qui veut dire quoi? Utilisez des résistances physiquement plus grandes. Ou expérimentez des résistances ayant différentes structures d'éléments résistifs? La très fine lime métallique taillée en spirale a une constante de temps très rapide pour le chauffage / refroidissement, car la chaleur est déversée dans le noyau en céramique / argile.

Et l'amplificateur opérationnel peut avoir besoin d'un BUFFER, pour éviter de générer une distorsion thermique lorsque le silicium subit un échauffement transitoire, lorsque les transistors UP s'éteignent et les transistors DOWN s'éteignent.

Par exemple, voici un circuit avec un ampli op 1nanoVolt / rtHz et des résistances de 26 ohms; l'entrée est de 100 microVolts PeakPeak; remarquez que la bande passante très large (au-delà de 10 MHz) entraîne un mauvais rapport signal-bruit. Avec une entrée aussi petite, la distorsion thermique transitoire n'est que de 1,9 nanoVolt. Vous vous demandez ce qui se passe pour des tensions d'entrée plus importantes, en utilisant les mêmes résistances?

Voici ce qui s'est passé pour une entrée 10X plus grande: 1000 microVolts PeakPeak. Les premières résistances à deux étages sont inchangées; on obtient beaucoup de distorsion thermique (110 microVolts). Pour éviter de surcharger l'ADC, le 3ème étage de gain ne fournit plus que 20 dB de gain.

Quelles sont les valeurs de résistance?

Étape 1 (S1): Rg = 26 ohms, Rfb = 497 ohms (gain de 26 dB)

Étape 2 (S2): Rg = 19 ohms, Rfb = 282 ohms (gain de 24 dB)

Étape 3 (S3): Rg = 1046 ohms, Rfb = 9422 ohms (gain de 20 dB)

Encore une fois, la distorsion thermique avec une entrée 100uVPP était de 1,9 nanoVolts. Pourtant, avec 1 000uVPP, cette distorsion a grimpé à 110 microVolts.

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Sujet séparé: l'ampli-op adi n'a qu'un PSRR de 70 dB à 10 kHz. 70 dB équivaut à 3 000: 1. Et alors?Un régulateur VDD à bruit thermique sera-t-il un problème?Certains LDO ont un Rnoise interne équivalent de 10 000 000 ohms (souvent dans les résistances d'asservissement en poly-silicium et dans les diffpairs fonctionnant en sous-seuil à 100 nanoAmp courants).Ceci produit un bruit thermique aléatoire de 1 microvolt par rootHertz sur le rail VDD «propre».Est-ce un risque?

Si vous avez un PSRR de 60 dB à 10 KHz, ce 1 microVolts devient 1 nanoVolt référencé à l'entrée, ce qui correspond à une augmentation de 3 dB du bruit de fond de l'amplificateur opérationnel.Et à 100KHz, l'ampli op a seulement 50dB PSRR (à partir d'un tracé de fiche technique).

Résumé: faites attention au bruit aléatoire du rail VDD.Et ne pensez pas à utiliser switchRegs dans ces systèmes, à moins que vous

---- utiliser un blindage magnétique

---- utiliser un blindage contre les champs électriques

---- faites attention à la construction de "batteries locales" pour les deux rails de l'opamp

---- concevoir le sol, avec des fentes, etc. pour éloigner les ordures de l'amplificateur opérationnel

Voici une bonne question et un exemple de compromis de conception.

Quel serait le bruit du RTO (en référence à la sortie) si les deux résistances du réseau de rétroaction étaient de 1 kohm?Ce serait environ 5,6 nV / rtHz et dominé par ces résistances.

Pensez à ce qui se passerait si vous transformiez les résistances 26,1 ohms de la fiche technique en résistances 2,6 ohms ou 261 ohms?Quels effets cela a-t-il sur le circuit?À 2,6 ohms, votre distorsion serait pire, ainsi que votre oscillation de signal, tandis que votre bruit serait supérieur de fractions de dB.À 261 ohm, votre distorsion serait meilleure, peut-être votre swing (dépend de l'alimentation, voir fig 5), mais votre bruit serait pire.

Je n'ai pas vu cela comme un composant dans ma version de LTSpice, mais ce serait un exercice de simulation intéressant.Ou si vous aviez un laboratoire complet, testez-le et mesurez le bruit et la distorsion pour les deux cas.

Un graphique dans la fiche technique de l'amplificateur opérationnel montre qu'il est écrêté avec une oscillation de tension de sortie de seulement plus et moins 2V dans les résistances de 26,1 ohms, ce qui pourrait ne pas être suffisant.