Control de ruido en el diseño del circuito del amplificador operacional mediante el uso de amplificadores operacionales de baja especificación

La pregunta es "¿el ruido adicional que viste es relevante para lo que estás tratando de lograr"? En otras palabras, ¿el ruido en el ancho de banda es de interés para su señal? Si no lo es, ¿todavía puede causarle problemas? Además, ¿está sacrificando algo con el TL051? Si no, entonces utilícelo pero hay otras consideraciones.

Los amplificadores operacionales pueden especificar tantos nano voltios por hercado de la raíz, pero también existe el ruido L.F. (generalmente especificado como tantos micro volts pico a pico entre 0.1Hz y 10Hz). ¿Fue el "buen dispositivo" en realidad peor que el TL051 en esta área? Por cierto, no he mirado, así que no sé, pero no debes hacer suposiciones.

La otra fuente de ruido igualmente importante se debe a las corrientes de polarización de entrada y, por lo general, se encuentran en el rango de pico-amperios por hercios de la raíz. Si está utilizando resistencias de entrada / retroalimentación grandes, este ruido puede dominar y es posible que el TL051 sea significativamente mejor que el AD829 en esta área. Nuevamente, no he mirado, pero siempre es mejor no hacer suposiciones.

EDIT: el TL051 es 150 veces mejor que el AD829 para el ruido de la corriente de entrada. TL051 es 0.01pA por sqrt (Hz), mientras que el AD829 es 1.5pA por sqrt (Hz). Esto supondrá una diferencia significativa si el tamaño de las resistencias en las entradas y la retroalimentación es 1kohm o superior. En 1kohm, el ruido de la corriente de entrada del AD829 se convierte en aproximadamente el mismo nivel que su ruido de voltaje de entrada y en 10kohm se hace comparable con el ruido de voltaje del TL051.

La relación de rechazo de la fuente de alimentación es otra cosa que se debe tener en cuenta: si hay ruido en la fuente de alimentación (como es inevitable que haya), ¿qué dispositivo es mejor para rechazarlo?

Rechazo en modo común: si la configuración del amplificador es diferencial, naturalmente supondría que el ruido en modo común siempre estaría cerca de cero. No es así, verifique las hojas de datos y verá que C.M.R. la proporción empeora en frecuencias más altas.

¡Solo estoy tratando de decir que siempre es una imagen más compleja!

Desde su esquema, parece que no está usando el pin de compensación para el AD829. La hoja de datos recomienda usar hasta 68 pF en este tipo cuando se ejecuta con poca ganancia. Debido a que este chip es tan rápido, a menudo puede recibir retroalimentación positiva no deseada en altas frecuencias debido al diseño.

Recomendaría examinar si debería o no usar la compensación del pin 5 en esta aplicación.

Por lo general, puede contar con que los parámetros "típicos" no varíen demasiado mucho de las especificaciones publicadas, pero podrían ser 3: 1, por lo que no es prudente depender de ellos también mucho Si eso suena vago, lo es. No van a hacer que un amplificador de 3MHz como el TL051 funcione a 100MHz, de lo contrario, muchas aplicaciones experimentarán un comportamiento indeseable como la oscilación (no deseada). El ancho de banda de ganancia de unidad es probablemente una de las características mejor controladas, pero no especificadas, tal vez esperaría de +/- 30% a 3 sigmas pero eso es solo una conjetura, y no vale más que lo que pagó por ello. Normalmente varía un 10% con la temperatura por encima de las variaciones de unidad a unidad.

La comparación del ruido de un amplificador de video bipolar con un amplificador de audio JFET dependerá mucho de su circuito. Parece que hay ruido que puede ser generado por otras partes del circuito (tal vez como fuente de alimentación de modo conmutado) o por fuentes externas que lo hacen a través de su filtro de paso de banda, en lugar del ruido del amplificador intrínseco.

Uno de mis motivos favoritos es que a menudo no indican la frecuencia de esquina 1 / f para el ruido actual, lo que significa que realmente no se puede predecir cuánto será el ruido RMS total si es menor que la prueba establecida. frecuencia, también a menudo truncan la curva de voltaje de ruido por debajo de las frecuencias donde los amplificadores de múltiples etapas tienen una enorme joroba en el ruido. Por ejemplo, el excelente LT1028 tiene un ruido aproximadamente 7: 1 más alto a 300 kHz que a frecuencias más bajas en la región de ruido blanco.

Otro gotcha es el comportamiento no lineal en presencia de fuertes amplificadores bipolares de ruido que tienden a ser peores que los amplificadores JFET.