零漂移放大器為設計師提供了很多好處:
首先,溫漂和 1/f 噪聲在系統中始終起著干擾作用,很難以其它方式消除;
其次,相對于標準的放大器,零漂移放大器具有較高的開環增益、電源抑制比和共模抑制比,另外,在相同的配置下,其總輸出誤差低于采用標準精密放大器的輸出誤差。
零漂移放大器適合哪些應用?
零漂移放大器適用于預期設計壽命 10 年以上的系統,以及使用高閉環增益 (>100) 和低頻 (<100 Hz)、低幅度信號的信號鏈。應用示例包括精密電子秤、醫療儀器、精密計量設備和紅外/電橋/熱電堆傳感器接口。
自穩零型放大器的工作原理
自穩零型放大器,如AD8538、AD8638、AD8551 和 AD8571系列,通常分兩個時鐘階段校正輸入失調。在時鐘階段A中,開關φA 閉合,開關 φB 斷開,如圖 1 所示。指零放大器的失調電壓經過測量后,儲存在電容 CM1上。圖1. 自穩零型放大器的階段A:零點校準階段
在時鐘階段 B 中,開關φB 閉合,開關φA 斷開,如圖 2 所示。主放大器的失調電壓經過測量后,儲存在電容CM2上,同時,儲存在電容CM1中的電壓調節指零放大器的失調。進而,在處理輸入信號時將總失調電壓施加到主放大器上。圖 2. 自穩零型放大器的階段 B:自穩零階段
采樣保持功能會將自穩零型放大器變為采樣數據系統,使其容易發生混疊和折回效應。
低頻時,噪聲變化緩慢,因此兩個連續噪聲采樣相減可實現真正的抵消。
高頻時,這種相關性減弱,相減誤差導致寬帶成分折回基帶。
因此,自穩零型放大器的帶內噪聲高于標準運算放大器。為了減少低頻噪聲,必須提高采樣頻率,但這會引入額外的電荷注入。信號路徑僅包括主放大器,因而可以獲得相對較大的單位增益帶寬。
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原文標題:什么是零漂移放大器?
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