运算放大器电路固有噪声的分析与测量之六——噪声测量实例1

　　回忆一下在第 3 部分和第 4 部分我们分析了一款使用 OPA627 的非反相运算放大器电路。现在我们将阐述如何使用一个真有效值 (RMS) 表对该噪声进行测量。图 6.7 阐明了 OPA627 的测试配置。请注意，此测试配置的所测结果与第 3 部分和第 4 部分计算及模拟数值基本吻合（计算结果为 325uV，测量结果为 346uV）。图 6.8 说明了噪声测量的详细步骤。

图 6.7：使用一个真有效值 (RMS) 表对 OPA627 电路噪声进行测量

　　1.检验测量设备（例如，真正的 RMS 数字电压表）的噪声底限，通常此项工作是通过短接设备输入完成的。

　　2.检查参数，以确保测量设备有合适的带宽和读数精度。检查设备说明书，看是否有可对读数进行优化的特殊操作模式。

　　3.将测试电路放置于屏蔽外壳内。该外壳应连接到信号接地，并确保最小化外壳上切割的任何孔洞。

　　4.在条件允许的情况下使用电池电源以最小化噪声。线性电源也属于低噪声电源。开关电源通常噪声很大，并可能是应用中主要的噪声来源。

　　5.使用屏蔽线缆将所测电路连接到测量设备。

　　6.确保电路正常工作。在我们的例子中，OPA627 的典型失调电压为 40uV，电路增益为 100，因此您将看到 4mV 的直流输出电压。当然，由于设备的不同，这一数值也会变化，但是您不会看到若干伏特的输出。

　　7.使用不同的仪表对噪声进行测量，并比较结果。使用示波器和真正的 RMS 数字电压表升压电感器是一个很好的方法，因为您可以在示波器上看到波形。示波器上的波形将告诉您是否存在白噪声、1/f 噪声、60Hz 噪声“拾取”，或振荡。示波器也会让您对峰至峰噪声水平有粗略概念。另一方面，真正的 RMS 数字电压表并不给出噪声类型信息，但是会给出准确的 RMS 噪声数值。频谱分析仪在噪声分析中也是一个很好的工具，因为它可以以离散频率形式显示所有的问题（例如，噪声拾取、或噪声峰化）。

　　8.在条件允许的情况下将测量结果与计算和模拟结果进行比较。通常计算结果和测量结果会有很好的一致性。

　　图 6.8：测量噪声步骤　　使用示波器测量 OPA627 示例电路

　　图 6.9 显示了如何使用一个示波器对第 模压电感器制造商3 部分和第 4 部分的电路进行测量。使用时，观察示波器上的噪声波形并估计峰至峰数值。假设噪声是呈高斯分布（也称正态分布）的，则您可以将其除以 6，以获得 RMS 噪声的近似值（关于详细情况见第 1 部分）。所测的示波器近似输出为 2.4mVp-p，因此 RMS 噪声为 2.4mVp-p/6=400uV rms。这与第 3 部分和第 4 部分的计算和模拟数值相比，有很好的一致性。（计算值为 325uV，测量值为 400uV）。

图 6.9：用示波器测量 OPA627 电路噪声

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