我有一个非常好的运算放大器 ( AD8551 ),用于动态放大非常小的信号(2x、10x、100x、1000x 增益)。
问题是在 100x 和 1000x 增益下存在明显的噪声水平,并且具有奇怪的恒定形状。
如果我用一个不稳定的电源为电路供电并将放大器的输入连接到 GND,我会在 1000x 处获得很大的噪声水平,如下图所示。
如果我用更稳定的电源为电路供电,噪声仍然存在 1000 倍,波形相同,但幅度较低。而且无论我使用什么电源,形状怪异的噪音都不会消失。
由于我的 AD8551 的 PSSR 为 130 dB,我认为用于偏置输入的TL431可能有问题。因此,我将稳定性不佳的电源留给了运算放大器,并为 TL431 使用了更好的电源,但输出是相同的。稳定 TL431 阴极电阻上的电压不会改变任何事情。
下图是带有内部 ADC 的微控制器采样的输出。如您所见,在 1000 倍时,输出几乎在全范围内摆动。本次测试中缺少 100x 的原因是因为我将 1MΩ R21 替换为 100KΩ 电阻,将 1KΩ R66 替换为 100Ω,导致 1.1X、2X 10X 和 1000X 放大。我这样做是因为我担心反馈电阻 R21 可能太大而无法偏置运算放大器的负输入,即使 AD8551 的输入偏置电流额定最大为 2nA。这种变化确实略微减小了噪声的幅度。
即使运算放大器的 PSRR 为 130 dB,Vcc 是否必须保持安静?是输入偏差导致了这个问题吗?
我无法弄清楚,尤其是因为我无法使用示波器。我所拥有的只是保存在 SD 卡上的微控制器的读数。