纳伏级灵敏度的低噪声仪表放大器是如何构建的？

构建具有纳伏级灵敏度的电压测量系统会遇到很多设计挑战，目前较好的运算放大器（比如低噪声AD797）可以实现低于1nV/ Hz的噪声性能(1 kHz)，但低频率噪声限制了可以实现的噪声性能为大约50 nV p-p（0.1 Hz至10 Hz频段内）。

过采样和平均可以降低宽带噪声的rms贡献，但代价是牺牲了更高的数据速率，且功耗较高，但过采样不会降低噪声频谱密度，同时它对1/f区内的噪声无影响。此外，为避免来自后级的噪声贡献，就需要采用较大的前端增益，从而降低了系统带宽。如果没有隔离，那么所有的接地反弹或干扰都会出现在输出端，并有可能破坏放大器及其输入信号的低内部噪声的局面。表现良好的低噪声仪表放大器可以简化设计，并降低共模电压、电源波动和温度漂移引起的残留误差。

0

1

使用多个AD8428降低系统噪声

0

2

噪声分析

0

3

进行噪声与功耗的权衡取舍

除了很多放大器并联连接使用的电源考虑因素外，设计人员还必须考虑热环境。采用±5 V电源的单个AD8428因内部功耗会使温度上升约8°C。如果很多个器件靠近放置，或者放置在封闭空间，则它们之间会互相传导热量，需考虑使用热管理技术。

0

4

SPICE仿真

0

5

测量结果

0

6

结论