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简介
自稳零斩波放大器
噪声
简介
双极性放大器的失调电压为25 μV，漂移为0.1 μV/ºC。斩波放大器尽管存在一些不利影 响，但可提供低于5 μV的失调电压，而且不会出现明显的失调漂移， 以下图1给出了基本的斩波放大器电路图。当开关处于“Z”(自稳零)位时，电容C2和C3将分 别充电至放大器输入和输出失调电压。当开关处于“S”(采样)位时，VIN 通过R1、R2、C2、 放大器、C3和R3构成的路径连接至VOUT 。斩波频率通常在几百赫兹到几赫兹之间，需要 注意的是，由于这是一种采样系统，因此，输入频率必须远远低于斩波频率的一半，以防 止出现混叠导致的误差。R1-C1组合充当一个抗混叠滤波器。同时假定，在达到一个稳定 状态条件后，开关周期中只会传输极少量的电荷。必须选择输出电容C4和负载RL ，使自稳 零周期中的VOUT 降保持最低。
自稳零斩波放大器
在该电路中，A1为主放大器，A2为指零放大器。在采样模式(开关处于“S”位)下，指零放 大器A2将监控A1的输入失调电压，并在A1的零点校准引脚处施加一个合适的校正电压， 从而将其输出驱动至零。然而需要注意的是，A2也有一个输入失调电压，因此在对A1的 失调进行零点校准之前，必须纠正自身的误差。在自稳零模式下(开关处于“Z”位)，其实现 方式是先暂时将A2从A1断开，将其输入端一起短路，并将其输出端耦合至自己的零校准 引脚。在自稳零模式期间，A1的校正电压由C1暂时保持。类似地，C2则在采样模式期间 保持A2的校正电压。在现代IC斩波稳定运算放大器中，存储电容C1和C2是片内提供的。 注意，在这种架构中，输入信号始终通过A1连接至输出端。因此，A1的带宽决定着整体 信号带宽，输入信号不像传统斩波放大器架构那样，限制为斩波频率的一半。然而，开关 操作确实会在斩波频率下产生较小的瞬变，而该瞬变则可能与输入信号频率混合起来，结 果导致交调失真。
噪声
如果考察斩波放大器对低频1/f噪声的影响，结果将发现有趣的现象。如果斩波频率明显高 于1/f输入噪声的转折频率，则斩波稳定放大器会逐个采样地连续消除1/f噪声。理论上 讲，斩波运算放大器是没有1/f噪声的。然而，斩波操作会产生宽带噪声，其程度比精密双 极性运算放大器要糟糕得多。 下面的图7展示了精密双极性放大器(OP177)与AD8628/AD8629/AD8630斩波稳定运算放大 器的噪声性能。图下方的表格中算出了二者在各种带宽下的峰峰值噪声
噪声则接近一个限值，该限值取决于1/f转折频率及其白噪声。请注意，只有在极低的频率 (<0.1 Hz)下，斩波放大器的噪声性能才会优于双极性运算放大器。 为了利用斩波运算放大器没有1/f噪声的特性，需要采用较多的滤波机制——否则，斩波运 算放大器的总噪声将始终不如一个优良的双极性运算放大器。因此，选择斩波运算放大器 时要看其低失调和漂移特性——而不是基于其没有1/f噪声的特性。
