10uV直流微弱信号放大问题

登录 · 发表于 2013-12-29 15:44

小弟初学者，最近做了个10uV直流微弱信号放大电路，出了问题。
电路的前置放大端是一个用运算放大器构成差分放大器，放大倍数为100，芯片是ADA4528-1。
这个芯片参数是低失调电压：2.5uV(最大值)
低噪声：97nVpp(0.1~10HZ)
这个芯片是斩波零漂移的放大器。
问题是：到了30uV以下就不能有效放大了，基本保持不变。放大一百倍后基本保持2.2mV不变了。然后差分输入端全部接地，发现放大器输出端有1.1mV的电压输出，也就是说，噪声加上失调电压放大以后有1.1mV，折合到输入端就是有11uV噪声电压。这个，不知道怎么搞定它了....求大神帮助。我已经加了滤波了没有太大效果..╮(╯▽╰)╭

发表于 2013-12-29 23:43

楼主试试用双电源供电试试。另外最好输出加个RC低通滤波在测量，是不是匹配的问题。另外你把那2电容给去掉在测量试试

发表于 2013-12-29 23:53

本帖最后由 youluo235 于 2013-12-29 23:55 编辑

为避免泄漏电流，电路板表面应保持洁净、无湿气。应在电路板表面上涂一层材料，以形成防潮层，防止湿气积累，并减小电路板上的寄生电阻。
为使输出电流变化引起的电源干扰最小，应正确旁路电源，并保持较短的电源走线。旁路电容应尽可能靠近器件的电源引脚连接。在放大器的输出端和输入端，杂散电容都是需要关注的问题。为使耦合效应降至最低，建议信号走线与电源线路至少隔开5 mm。一个潜在的失调误差源是电路板上的塞贝克(Seebeck)电压。塞贝克电压出现在两种异质金属的结面，与结温有关。电路板上最常见的金属结面是焊料与板走线以及焊料与器件引脚的结面。此外，应使用相同长度的引脚，使热传导达到均衡。PCB上的热源应尽可能远离放大器输入电路。强烈建议使用接地层。接地层有助于将热量均匀分配到板上，使电路板各部分的温度保持一致，并且能够减少EMI噪声拾取。
这片子楼主就用最简单的方式注意一下，应该不至于像你说的那么不好调啊。

发表于 2013-12-30 10:54

youluo235 发表于 2013-12-29 23:43
楼主试试用双电源供电试试。另外最好输出加个RC低通滤波在测量，是不是匹配的问题。另外你把那2电容给去掉 ...

谢谢版主回答，受教了，查了一下原来单双电源供电真有区别，还有就是接地问题....

发表于 2013-12-30 11:44

青青果维C 发表于 2013-12-30 10:54
谢谢版主回答，受教了，查了一下原来单双电源供电真有区别，还有就是接地问题.... ...

微弱信号如果只是指标不能达到文档说的这很正常。但是如果大方向都错了的话可能是匹配也可能是电源等问题。祝楼主好运

发表于 2013-12-31 12:05

youluo235 发表于 2013-12-30 11:44
微弱信号如果只是指标不能达到文档说的这很正常。但是如果大方向都错了的话可能是匹配也可能是电源等问题 ...

有个疑问，放大微伏级别的电压时选择仪表放大器还是运算放大器好呢，仪表放大器失调和漂移有点大了.....就拿AD620来说就有20uV的失调........但是电阻匹配和输入阻抗麻烦就减少了.....

发表于 2013-12-31 14:30

青青果维C 发表于 2013-12-31 12:05
有个疑问，放大微伏级别的电压时选择仪表放大器还是运算放大器好呢，仪表放大器失调和漂移有点大了..... ...

仪表放大的倍数相对很大。比普通的运放要好。但是一般没有斩波放大器好。你还是可以再展播放大器上面再改进改进

发表于 2014-1-3 21:47

低失调电压及低噪声放大,必须是低阻抗电路,把电阻都降到10K以下,绝对可以.

发表于 2014-1-5 11:42

还有另一方案是前级用低偏低失调电压的运放放大信号到MV级,再相干调制到中频KHZ的交流信号,后用交流放大进行,各级耦合用交流耦合,可放大到100000,最后用相干解调出直流信号,更精细方案,相干载波产生出相位差90度的二路信号(I,Q),分别对原始信号进行调制,交流放大二路同上,最后解调,低通出二路信号,再进行平方再开根号的运算,这样克服了载波信号与调制信号相位差的问题.

发表于 2014-4-20 16:01

你这个做出来了吗

发表于 2014-5-16 22:46

我以搞了一个，不过还好，挺好的，成功了，精度达到0.02%以内！特稳定哈！

发表于 2014-8-7 18:50

不知道楼主要求精度是多少，如果以现有的放大器来说的话误差还是不小的，我以前用过ICL7650.他的失调电压只有1UV，输入阻抗达到了G级。另外还要注意版主所说的问题。特别是想要达到小电压的情况下，一定要使用双电源供电。

发表于 2014-8-8 10:04

https://bbs.21ic.com/icview-245474-1-6.html

[测量] 10uV直流微弱信号放大问题

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