让电路“安静”下来,我有利器~

许多电子电路需要利用一个器件来将不同的电路隔离或分离开,这种特殊器件称为缓冲器。缓冲器是单位增益放大器,具有极高输入电阻和极低输出电阻。这意味着可以将缓冲器模拟为一个增益为1的压控电压源,缓冲器具有几乎无限大的输入电阻,所以不存在负载效应,故VIN=VOUT。

此外,缓冲器的输出电压对负载电阻不敏感,因为理想缓冲器的输出电阻基本上为零。将单位增益缓冲器放置在数模转换器(DAC)和负载之间,可以轻松解决负载效应问题。

给系统添加单位增益缓冲器时,务必不要影响精度和性能。最重要的一点是计算增加的噪声:

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其中:

en=缓冲器输入电压噪声密度
In=缓冲器输入电流噪声密度
f=器件输入带宽(Hz)

在图1所示电路中,各通道的电流噪声极低(0.8fA/√Hz);相比之下,电压噪声则有(13nV/√Hz)。因此,要降低系统中增加的噪声,必须降低此电压噪声。并联放置多个缓冲器可降低电压噪声。例如,两个缓冲器并联可将电压噪声降低√22,所以四个缓冲器并联相当于一个噪声减半的缓冲器。这种方法的缺点是偏置电流、电流噪声和输入电容提高,但在本例中,这些效应可忽略不计。在输出之间放置一个50Ω之类的小电阻,可防止各输出之间的细微差异引起的额外电流消耗。对于对功耗不太敏感的应用,可以省去这些50Ω电阻以提高可用输出电流。

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图1:新型低噪声缓冲器AD8244

图1所示电路是缓冲放大器的一种新型配置,能将电压噪声减半。AD8244是一款四通道、JFET输入、单位增益缓冲器,具有远超预期的高性能。其最大偏置电流为2pA,电流噪声接近于零,输入阻抗为10TΩ,因此即使源阻抗为MΩ级别,也几乎不产生任何误差。该器件具有低电压噪声、宽电源范围和高精度特性,而且非常灵活,足以为任何需要单位增益缓冲器(甚至低源电阻)的应用提供高性能。

图2比较了普通单通道缓冲器和有四个并联通道的新型缓冲器AD8244的噪声性能。

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图2:新型缓冲器AD8244的性能:噪声仅为普通缓冲器的一半

AD8244

● 低功耗
250μA(每放大器的最大电流)

● FET输入
输入偏置电流:2pA(最大值,25°C)
极高的输入阻抗

● 低噪声
电压噪声:13nV/√Hz (1 kHz)
电压噪声:0.4μV p-p
(0.1Hz至10Hz)
电流噪声:0.8fA/√Hz (1 kHz)

● 高直流精度
最大失调漂移:3μV/°C
(B级)

● 带宽:3MHz

● 独特的引脚排列
输入至电源引脚间无漏电流
提供保护功能

● 轨到轨输出

● 单电源供电
输入范围扩展至地

● 宽电源范围
单电源:3V至36V
双电源:±1.5V至±18V

● 采用10引脚紧凑型MSOP封装

本文转载自:亚德诺半导体
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