簡介:4通道JFET緩沖放大器使噪聲減半,許多電子電路需要利用一個(gè)器件來將不同的電路隔離或分離開。這種特殊器件稱為緩沖器。緩沖器是單位增益放大器,具有極高輸入電阻和極低輸出電阻。這意味著可以將緩沖器模擬為一個(gè)增益為1的壓控電壓源。 緩沖器具有幾乎無限大的輸入電阻,因而不存在負(fù)載效應(yīng)
4通道JFET緩沖放大器使噪聲減半
許多電子電路需要利用一個(gè)器件來將不同的電路隔離或分離開。這種特殊器件稱為緩沖器。緩沖器是單位增益放大器,具有極高輸入電阻和極低輸出電阻。這意味著可以將緩沖器模擬為一個(gè)增益為1的壓控電壓源。
緩沖器具有幾乎無限大的輸入電阻,因而不存在負(fù)載效應(yīng),故VIN= VOUT。此外,緩沖器的輸出電壓對負(fù)載電阻不敏感,因?yàn)槔硐刖彌_器的輸出電阻基本上為零。將單位增益緩沖器放置在數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)和負(fù)載之間,可以輕松解決負(fù)載效應(yīng)問題。
給系統(tǒng)添加單位增益緩沖器時(shí),務(wù)必不要影響精度和性能。最重要的一點(diǎn)是計(jì)算增加的噪聲:
其中:
en= 緩沖器輸入電壓噪聲密度
in = 緩沖器輸入電流噪聲密度
f = 器件輸入帶寬(Hz)
在圖1所示電路中,各通道的電流噪聲極低(0.8 fA/√Hz);相比之下,電壓噪聲則有13 nV/√Hz。因此,要降低系統(tǒng)中增加的噪聲,必須降低此電壓噪聲。并聯(lián)放置多個(gè)緩沖器可降低電壓噪聲。例如,兩個(gè)緩沖器并聯(lián)可將電壓噪聲降低√2,所有四個(gè)緩沖器并聯(lián)相當(dāng)于一個(gè)噪聲減半的緩沖器。這種方法的缺點(diǎn)是偏置電流、電流噪聲和輸入電容提高,但在本例中,這些效應(yīng)可忽略不計(jì)。在輸出之間放置一個(gè)50 Ω之類的小電阻,可防止各輸出之間的細(xì)微差異引起的額外電流流動。對于對功耗不太敏感的應(yīng)用,可以省去這些50 Ω電阻以提高可用輸出電流。
圖1所示電路是緩沖放大器的一種新型配置,能將電壓噪聲減半。AD8244是一款四通道、JFET輸入、單位增益緩沖器,具有遠(yuǎn)超預(yù)期的高性能。其最大偏置電流為2 pA,電流噪聲接近于零,輸入阻抗為10 TΩ,因此即使源阻抗為MΩ級別,也幾乎不產(chǎn)生任何誤差。該器件具有低電壓噪聲、寬電源范圍和高精度特性,而且非常靈活,足以為任何需要單位增益緩沖器(甚至低源電阻)的應(yīng)用提供高性能。
圖2比較了普通單通道緩沖器和有四個(gè)并聯(lián)通道的新型緩沖器AD8244的噪聲性能。