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斩波电路及斩波运放--降低失调及低频噪声

时间:2018-09-27 16:07:43

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斩波电路及斩波运放--降低失调及低频噪声

1、斩波电路,抑制失调与噪声

从图中看出,在运放A 的前后插入了两个斩波器,即Chopper1和Chopper2,Chopper2会调制I输入信号到斩波频率处,即时钟信号的频率。放大器A会放大失调电压,噪声以及被调制的输入信号,在输出端的斩波器Chopperl会将被A放大的调制输入信号解调回来,而失调电压Vs却会被调制到斩波频率,再被滤掉。

1.1斩波电路:

斩波电路仿真:时钟信号为100K,输入信号为1K的正弦波。仿真结果如下:

绿色为频率1K的sin输入信号,粉红色和紫色为经过一次调制后的信号,信号已经被推至高频,黄色为二次斩波解调后的信号,信号被还原至原有频率,但有较多毛刺,为斩波开关切换导致。

将经过一次斩波后的信号叠加,信号恢复至原有信号。

2、斩波电路在运放中的应用

在输入端加入第一级斩波器,用于将输入信号调制,而不调制失调及噪声,在共源共栅的电流源之后加入第二级斩波器,用于解调输入信号,调制输入失调,输入对管及尾电流源的低频1/f噪声。

这样输入信号经两次斩波,恢复至原来的信号,而失调及低频噪声被推至高频,经输出级的低通滤波器滤除。

2.1斩波前后噪声仿真对比:

绿色为未加斩波噪声功率谱,粉红色为加了斩波后的;

可以看到噪声在高频后有一个尖峰,是由低频噪声推至高频导致

2.2 斩波前后失调仿真对比:

未加入斩波:100次MC测试:失调在2mV左右:

加入斩波:500次MC测试:失调在257uV左右:

注:

关于斩波运放仿真,博主会在空时更新(现已更新),需用到PSS+PAC,PSS+Pnoise等方法。由于涉及到斩波时钟信号,故失调需是在trans仿真中测得。

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