DIY纳伏级超低噪100万倍放大器

mosker · 发表于 2020-8-19 13:58:25

longshort 发表于 2020-8-19 10:52
技术指标不清晰，个别指标过高，漂移和失调产生的误差没有提出解决方案，．．．至于耦合电容，估计还没搞清 ...

关键你提到这些问题ADA4523-1已经处理了本身就是斩波稳零运放，听你这口气不是像来讨论问题的的是来怼de

longshort · 发表于 2020-8-19 14:38:46

mosker 发表于 2020-8-19 13:58
关键你提到这些问题ADA4523-1已经处理了本身就是斩波稳零运放，听你这口气不是像来讨论问题的的是来怼de

您太敏感了，没有怼您的意思。
我只是提醒您，这么高的增益，再小的本底噪声都是巨大的干扰，您在数据处理上必须有所应对，您光依靠4523（？有这个型号么？）本身的能力是不够的。
这些问题解决之前，您的潜在客户难免心生疑惑，冒然提供套件，很不妥。

mosker · 发表于 2020-8-19 15:06:00

你先看下测试结果再说

mosker · 发表于 2020-8-19 15:07:33

longshort 发表于 2020-8-19 14:38
您太敏感了，没有怼您的意思。
我只是提醒您，这么高的增益，再小的本底噪声都是巨大的干扰，您在数据处 ...

感谢对我担忧和指出的问题回头我会详细计算解答

iffi123 · 发表于 2020-8-19 15:16:33

版规改了？可以发广告？

hgjdwx · 发表于 2020-8-19 15:19:30

我想要一个没有输入耦合电容的直流纳伏放大器

mosker · 发表于 2020-8-19 18:22:25

iffi123 发表于 2020-8-19 15:16
版规改了？可以发广告？

不好意思不知道版规我改下

mosker · 发表于 2020-8-19 18:29:10

hgjdwx 发表于 2020-8-19 15:19
我想要一个没有输入耦合电容的直流纳伏放大器

这个一样可以直流输入，耦合电容只是把直流隔离，你测量直流无非就是想测量下它的直流上纹波或者噪声，如果不隔离的话1V直流输入放大1000倍就输出1000V了，不知道你想测试的场景是什么样的能否详细描述下.

hgjdwx · 发表于 2020-8-19 21:50:45

mosker 发表于 2020-8-19 18:29
这个一样可以直流输入，耦合电容只是把直流隔离，你测量直流无非就是想测量下它的直流上纹波或者噪声，如 ...

我想测试电路板铜箔上的压降（直流），一般在几微伏到几百微伏之间，普通万用表直流电压档一般测不了怎么弱的直流电压，用这个放大器放大一下再测

高清仁 · 发表于 2020-8-20 22:21:29

这个可能以后用得上。作下记号先看看。

mosker · 发表于 2020-8-21 15:26:54

前面有坛友提问到对输入级部分电路没有进行说明，在此进行补充下。

一般采用耦合电容输入的交流放大器有最低输入频率LF限制，但如果LF足够低<1Hz则可以看做是直流放大器，但是最低输入频率LF是受限于输入耦合电容容量，电容量越大容抗越低所等效的输入噪声就越低，输入电容的噪声模型如下：

在1Hz频率下电容C若为100uF则容抗为1590欧，也就是Cz的噪声等效于1590欧电阻所产生的噪声,1590欧电阻在10Hz带宽下将产生16.177nV热噪，如果电容C为1000uF则容抗为159欧在10Hz带宽下将产生5.12nV热噪。由此可看出决定UA放大器输入噪声关键在于增加电容C和减小电阻R，根据前面所述最低输入频率LF由C和R组成一阶RC高通滤波，假设LF为0.1Hz处-1.5dB衰减那么RC组合可以是470欧与4700uF,或者4.7K欧与470uF,或者1K欧与2000uF,这些组合都可以完成LF的设置效果都是一样，但是对于输入噪声来说470欧与4700uF的组合是最好的。
实际操作下使用了陶瓷贴片、薄膜、CBB、普通电解、钽电容等常规电容，发现从综合性能和可实施操作上来将尼康BP470uF电容和4.7K电阻最为符合实际运用。为了保护输入电压过高损坏运放因此必须采取输入保护，这里采用低漏电二极管BAV199。

图1. 470uF尼康BP电容

图2. 输入网络电路

顺便附带几个测试图：

4.2V锂电_带保护板.png

图3. 4.2V锂电池噪声测试

图4. LM399H 7V基准噪声测试

1N4763稳压管_10Hz.png

图5. 1N4673 6.8V稳压二极管噪声测试

y18740 · 发表于 2020-8-23 09:51:05

fA级别电流放大难度一般，nV级别电压120dB放大很考验能力。上面的人说了，即使斩波自稳零，接触电势处理/噪声/漂移/湿度耐候性/老化漂移需要楼主澄清一下

mosker · 发表于 2020-8-23 23:06:20

y18740 发表于 2020-8-23 09:51
fA级别电流放大难度一般，nV级别电压120dB放大很考验能力。上面的人说了，即使斩波自稳零，接触电势处理/噪 ...

你说的没错接触电势处理/噪声/漂移/湿度耐候性/老化漂移这里面除了噪声以外，其它几个因素都是直流偏移或者近似直流的偏移波动频率基本不会高于0.1Hz，对于这些干扰输入级高通已经做了一次处理，并且二级放大也再次高通处理2次总计0.1Hz<在-3dB左右，极低的直流分量已经被输入级耦合电容与稳零运放过滤，并且在PCB走线上做了相应的信号走线周围过孔屏蔽。老化漂移、温飘等因素都属于频率极低的变化，因为该放大器主要是对0.1Hz以上的信号进行处理，因此这些干扰已经基本可以忽略。唯一难伺候的就是引入的噪声也就是输入级所产生的运放本身噪声和外部信号走线引入的（主要是R6 R7 R8 及EC1耦合电容）这部分已经在前面进行了说明。

火星计划2009 · 发表于 2020-8-24 06:53:46

市面的毫伏表就有1uV档位直观明了还不贵

hgjdwx · 发表于 2020-9-20 16:00:08

火星计划2009 发表于 2020-8-24 06:53
市面的毫伏表就有1uV档位直观明了还不贵

1uv档位？请问哪个型号的毫伏表，请说具体型号

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