仪表放大器的误差预算计算
Q:RTI误差和RTO误差之间有何区别?如何计算它们的误差预算?
A:对于AD8422等具有三运算架构的仪表放大器,它包含一个实现差分增益的前置放大器级和一个移除共模电压的减法器级。减法器的差分信号固定增益为1(噪声增益=2),而前置放大器级的增益随编程增益的变化而变化。由于输出部分的误差与固定增益相乘,因此该部分通常是低威廉希尔官方网站
增益下的主要误差源。当仪表放大器以更高增益工作时,输入级的增益增加。随着增益增加,输入部分导致的误差增多,而输出误差没有增多。因此,在高增益下,输入级误差占主导地位。为了组合来自两个级的误差源,通常将误差建模为与输入串联的单个误差源,或折合到输入端(RTI)。同样,也可将误差建模为与输出串联的单个误差源,或折合到输出端(RTO)。
以失调电压为例,对于AD8422BRZ,最大失调电压由25µV的输入失调电压(VOSI)和150µV的输出失调电压(VOSO)组成。下面以这些典型值计算增益为10时的总失调电压。
总RTI误差 = VOSI + (VOSO/G) = 25µV + (150µV/10) = 40µV
总RTO误差 = G*VOSI + VOSO = 10*25µV + 150µV = 400µV
请注意,这两个误差数值(RTI和RTO)是不同的:RTO数值大10倍,逻辑上也应该大10倍,因为在增益为10时,仪表放大器的输出端误差应是输入端误差的10倍。
噪声的计算方法类似,除了两部分的噪声以平方根和形式增加之外。
总RTI噪声 = √eNI^2 + (eNO/G)^2
总RTO噪声 = √(G*eNI)^2 + eNO^2
在增益为10时,AD8422 RTI电压噪声频谱密度为:√(8nV/√Hz^2 + (80nV/√Hz / 10)^2) = 11.3nV/√Hz RTI。
注意增益误差,它们是相乘而不是相加,不要遵循这种模式。例如,如果双级放大器的每个级上有1%的误差,则不管每个级的增益是多少,都约有2%的误差,遵循如下计算:(G1*1.01) * (G2*1.01) = G1*G2*1.0201。
仪表放大器的误差预算计算
Q:RTI误差和RTO误差之间有何区别?如何计算它们的误差预算?
A:对于AD8422等具有三运算架构的仪表放大器,它包含一个实现差分增益的前置放大器级和一个移除共模电压的减法器级。减法器的差分信号固定增益为1(噪声增益=2),而前置放大器级的增益随编程增益的变化而变化。由于输出部分的误差与固定增益相乘,因此该部分通常是低威廉希尔官方网站
增益下的主要误差源。当仪表放大器以更高增益工作时,输入级的增益增加。随着增益增加,输入部分导致的误差增多,而输出误差没有增多。因此,在高增益下,输入级误差占主导地位。为了组合来自两个级的误差源,通常将误差建模为与输入串联的单个误差源,或折合到输入端(RTI)。同样,也可将误差建模为与输出串联的单个误差源,或折合到输出端(RTO)。
以失调电压为例,对于AD8422BRZ,最大失调电压由25µV的输入失调电压(VOSI)和150µV的输出失调电压(VOSO)组成。下面以这些典型值计算增益为10时的总失调电压。
总RTI误差 = VOSI + (VOSO/G) = 25µV + (150µV/10) = 40µV
总RTO误差 = G*VOSI + VOSO = 10*25µV + 150µV = 400µV
请注意,这两个误差数值(RTI和RTO)是不同的:RTO数值大10倍,逻辑上也应该大10倍,因为在增益为10时,仪表放大器的输出端误差应是输入端误差的10倍。
噪声的计算方法类似,除了两部分的噪声以平方根和形式增加之外。
总RTI噪声 = √eNI^2 + (eNO/G)^2
总RTO噪声 = √(G*eNI)^2 + eNO^2
在增益为10时,AD8422 RTI电压噪声频谱密度为:√(8nV/√Hz^2 + (80nV/√Hz / 10)^2) = 11.3nV/√Hz RTI。
注意增益误差,它们是相乘而不是相加,不要遵循这种模式。例如,如果双级放大器的每个级上有1%的误差,则不管每个级的增益是多少,都约有2%的误差,遵循如下计算:(G1*1.01) * (G2*1.01) = G1*G2*1.0201。
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