¿Cómo caracterizar la SNR para un amplificador con una señal de entrada extremadamente baja?

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A menudo, el OPAMP tiene un ruido interno de 1uV. Si tengo una ganancia extremadamente alta de 10000, el ruido se amplificará hasta 0.01V.

Luego, cuando ingrese una señal de entrada muy baja de 10uV, después de amplificar 10000 veces, medirá 0.1V en la salida.

Según la ecuación típica de SNR:

SNR (dB) = 20 * log (Vsignal / Vnoise) = 20 * log (0.1 / 0.01) = 20dB

Produce una SNR muy baja de 20dB.

Entonces, con la mención anterior, ¿significa esto que mi amplificador tiene una característica SNR muy baja?

    
pregunta jhyap

2 respuestas

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Su amplificador tiene características de ruido promedio, el problema es que su señal es muy, muy débil. El amplificador solo es responsable de la parte de ruido de la SNR, por lo que no tiene una "SNR pobre", sino un "ruido referido de entrada pobre".

Para obtener una mejor SNR, puede amplificar su señal, sin agregar ruido, o reducir el ruido.

Como amplificar sin agregar ruido es una tarea, diría que la búsqueda de un amplificador operacional de bajo ruido es lo que debe hacer. Una búsqueda rápida en Google me llevó directamente a Página de amplificador de bajo ruido de TI . Como puede ver, hay sub \ $ \ frac {nV} {Hz} \ $ amplificadores, lo que puede ser un buen comienzo.

Tenga en cuenta que si su señal es de paso bajo con una banda estrecha (como EEG), también debe considerar el ruido y la compensación de parpadeo. Si este es un problema, realmente debería cambiar a un amplificador de instrumentación que incluya un modulador de corte o al menos un cero automático o una etapa de entrada de muestreo doble correlacionada. Este primer amplificador puede ayudarlo a potenciar su señal. En algún lugar alrededor de 40 dB, puede agregar otra etapa para agregar el resto de la ganancia. Tenga en cuenta que en un amplificador de múltiples etapas, la primera etapa es el ruido más importante, es decir, su segunda etapa puede ser mucho más ruidosa que la primera.

    
respondido por el Vladimir Cravero
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Tu ecuación de CMRR es incorrecta. CMRR no es lo mismo que señal a ruido, y tiene poco que ver con eso, de hecho (aunque un CMRR pobre puede generar ruido).

Al crear un amplificador diferencial, como el EEG, hay dos "modos" de ganancia (no es un término formalmente correcto): hay ganancia diferencial, Ad, que desea, y hay ganancia de modo común (Ac), que tu no

CMRR es 20log10 (Ad / Ac), y desea que este sea un número grande. Para obtener la ganancia de modo común, coloque la MISMA SEÑAL en ambas entradas de su amplificador. Digamos que pones una onda sinusoidal de 100 mV en ambas entradas. Idealmente, Ac es cero y CMRR es infinito. Digamos, sin embargo, que obtienes 1 mVolt sine wave out. Ahora, Ac es 0.01. Para una ganancia diferencial de 10000, CMRR es entonces 20log10 (10000 / 0.01), y usted tiene 120dB CMRR. Antes de preguntar, sí, aumentar el anuncio generalmente aumenta el CMRR, casi por definición.

La ÚNICA forma de medir CMRR es colocar la misma señal no cero en ambas entradas diferenciales de su amplificador y observar la salida.

    
respondido por el Scott Seidman

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