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输出噪声仅有传统跨导放大器1/3的光电二极管放大器

Glen Brisebois?? Linear Technology Corp?? Milpitas?? CA?? 2007年07月16日 ?? 收藏0

  传统的1MΩ跨导放大器在室温下至少有130nV/√Hz的输出噪声密度(图1)。你可以认为放大器的理论噪声底限就是130nV,因为这是1MΩ电阻自身的噪声密度。运算放大器中的任何噪声都只会使事情变得更糟。将电阻冷却到77.2K(液氮温度),倘若电阻还正常,则噪声可降低至65nV/√Hz,但这是唯一的选项吗?是否可以不用冷却方法而打破130nV的理论噪声底限?

传统的1M

图2给出了一种方法


  图2给出了一种方法。IC1是Linear技术公司的LTC6240,它提供1MΩ的总互阻增益,但其输出噪声密度只有43nV/√Hz,即室温下传统1MΩ跨导放大器的1/3。这一数字的实现方法是采用10MΩ 的初始跨导增益,然后衰减10倍。晶体管部分提供电压增益,使用54V电源以确保适当的输出摆幅。电路在衰减前达到50V的输出摆幅,从而在衰减后保持5V的输出摆幅。10MΩ电阻设定了跨导放大器级的增益,噪声密度为400nV/√Hz。衰减后,放大器的有效电阻降至1MΩ,噪声底限降至40nV/√Hz,基本相当于观测到的43nV/√Hz。如要通过冷却实现这个噪声性能,需要33K的温度,这远远低于液氮的温度。还应注意,这种方法的

另一个优点是它会将运放的偏移电压除以10。该电路在各种温度下最差情况的输出偏移为105mV,带宽为28kHz。


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输出噪声? 光电二极管? 放大器?

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