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运放噪声解决问题

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楼主
妮妮轰轰|  楼主 | 2022-1-5 17:30 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
模拟大师们,有点问题陷入困境,一起讨论一下。
我的需求是,类似质谱的峰微流放大,待测微电流约>50pA,频率约500hz~10khz不确定,正负都有。由于需要查看基线情况,要保留直流量。
目前我设计步骤是,第一级TIA,第二级多阶滤波,第三级绝对值。
现在最棘手的是,必须百分百国产元器件。
对于第一级来说,低ib,高GBW,低Cin的国产运放并不多。
尝试了几个,更改了几种放大方案,均受到带宽限制(目标10khz),所以,我只能降低第一级的放大倍数(第一级输出的底噪可以接受),那么这样的话,第二级就有了增益,第二级输出后的底噪增加了很多,比较影响信号。
有什么办法可以消除这种底噪,底噪的频率落在信号频率范围内。
减少Vos试过,只是由于国产运放选型的局限性不太好选。
第三级会不会有什么方式,不知道有用过的吗?
求大神指点,其他我有没说清楚的,我后面再补充。

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沙发
GlenX| | 2022-1-5 22:41 | 只看该作者
这更像是个工程,或研究性课题。
不像是提问,没法回答。

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板凳
xch| | 2022-1-6 11:28 | 只看该作者
用分立元件放大噪声最低

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地板
xch| | 2022-1-6 11:35 | 只看该作者
使用分立元件放大交流信号。
使用零漂移OPA 放大直流。

不要寄希望一个宽带放大器通吃。

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5
GavinZ| | 2022-1-9 12:46 | 只看该作者
本帖最后由 GavinZ 于 2022-1-9 12:49 编辑

既然要求百分百中国造,那就提个百分百的中国指标。
不然岂不是科学技术也有一套中国特色路线了么。

TIA的跨阻不够高,就是会让系统的噪声系数变大,这是资本主义的技术路线;
社会主义有不同的路线实现么?我是不懂。

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6
GavinZ| | 2022-1-9 12:52 | 只看该作者
这个论坛的改版改的跟狗屎似的。现在都是16:9的屏幕,它非得把左边的导航栏自动缩起来,留着左右两边的大空白做什么呢

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Siderlee 2022-1-30 17:00 回复TA
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妮妮轰轰|  楼主 | 2022-1-12 20:59 | 只看该作者
GlenX 发表于 2022-1-5 22:41
这更像是个工程,或研究性课题。
不像是提问,没法回答。

哎  是呀。 主要是国产化限制太严重

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8
妮妮轰轰|  楼主 | 2022-1-12 20:59 | 只看该作者
xch 发表于 2022-1-6 11:28
用分立元件放大噪声最低

  分立更没那实力了。很遥远的知识的赶脚。没实力。

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9
妮妮轰轰|  楼主 | 2022-1-12 21:02 | 只看该作者
GavinZ 发表于 2022-1-9 12:46
既然要求百分百中国造,那就提个百分百的中国指标。
不然岂不是科学技术也有一套中国特色路线了么。

哎 没办法呢,需求就是需求。

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10
妮妮轰轰|  楼主 | 2022-1-12 21:05 | 只看该作者


小弟不才。问一下。这种还算是TIA吗,类似的应用比较不多见。相比反向TIA,是带宽更容易大吗

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11
妮妮轰轰|  楼主 | 2022-1-12 22:45 | 只看该作者
king5555 发表于 2022-1-12 21:52
反不反向的宽带都相同,重点在于直流电平维持原状,只放大交流分量。其它的不清楚你的敍术,最好50字讲完 ...

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12
GavinZ| | 2022-1-22 09:00 | 只看该作者

楼主问题都说了,噪声系数不好。你这个电路没帮助。

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13
GavinZ| | 2022-1-22 14:18 | 只看该作者
king5555 发表于 2022-1-22 10:26
第一级的增益要高于其它级,并选用底噪低的运放,如此噪声才能降低。最好是第一级用晶体管,但楼主要保留 ...

问问楼主,难点是你说的保留基线么?
我认为是保持最好的信噪比才是最难点。至于什么保留直流电平,根本不是难点,这有什么难的?

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14
GavinZ| | 2022-1-22 14:22 | 只看该作者
难点不是很明显么,被测电流pA级别,所以需要非常大的跨阻,结果带宽不够了。还得考虑Ib和Inoise,所以百分百国产,就去做国产货该有的性能,才是实事求是。

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本地啤酒| | 2022-1-23 23:22 | 只看该作者
底噪落在带内说明极有可能是期间本身带来的原因。建议首先从用进口电路制作出样机。再进行国产芯片的替换。
如果时间比较紧张。可以考虑只第一级采用进口运算放大器来验证是器件的问题还是方案的问题。

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16
zyj9490| | 2022-1-30 14:18 | 只看该作者
是用低噪声的交流运放,非漂移性能指标。

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17
Siderlee| | 2022-1-30 17:01 | 只看该作者
有意思 关注

国产运放不知道有没有好用的

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18
妮妮轰轰|  楼主 | 2022-2-7 23:01 | 只看该作者
本地啤酒 发表于 2022-1-23 23:22
底噪落在带内说明极有可能是期间本身带来的原因。建议首先从用进口电路制作出样机。再进行国产芯片的替换。 ...

嗯 目前正在尝试类似的测试

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19
妮妮轰轰|  楼主 | 2022-2-7 23:05 | 只看该作者
zyj9490 发表于 2022-1-30 14:18
是用低噪声的交流运放,非漂移性能指标。

交流运放您指的是交流耦合吗? 主要是需求要保留直流量,根据基线查看设备基本工作情况。
国产运放选型的肯定我是从高精密低噪参数(ib、GBW)下手的.

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20
妮妮轰轰|  楼主 | 2022-2-7 23:10 | 只看该作者
GavinZ 发表于 2022-1-22 14:22
难点不是很明显么,被测电流pA级别,所以需要非常大的跨阻,结果带宽不够了。还得考虑Ib和Inoise,所以百分 ...

是的,赞同您说的,我的意思就是想提高信噪比。
只是我相比之前进口方案,国产方案表象上的现象就是底噪增高,其实就是信噪比降低。
目前我还在改进中。
之前进口方案大概是:第一级放大1G,后级滤波+绝对值。
目前国产方案是:第一级100M,后级增益+滤波+绝对值。

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