技術(shù)解讀:sc-積分器是如何分析噪聲的?
在下述的內(nèi)容中,小編將教大家如何去分析sc-積分器的噪聲,如果積分器是您想要了解的焦點(diǎn)之一,不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。
一、積分器
積分器是一種電子元件,用于將輸入信號(hào)進(jìn)行積分運(yùn)算并輸出相應(yīng)的積分值。它在信號(hào)處理、控制系統(tǒng)等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。積分器的基本作用是將輸入信號(hào)進(jìn)行積分運(yùn)算,即求出信號(hào)隨時(shí)間變化的積分值。常見(jiàn)的積分器包括基本積分器和反饋積分器兩種。
積分器的實(shí)現(xiàn)可以是在模擬電路中,通過(guò)運(yùn)算放大器構(gòu)成的積分電路,其輸出電壓與輸入電壓的時(shí)間積分值成比例。這種電路在信號(hào)處理電路和有源網(wǎng)絡(luò)中常用于模擬運(yùn)算。積分電路也可以用來(lái)抑制頻率比有用信號(hào)頻率高的干擾信號(hào)。此外,用運(yùn)算放大器構(gòu)成的積分器還廣泛用于產(chǎn)生精密鋸齒波電壓或線性增長(zhǎng)電壓,這種電壓常作為測(cè)量和控制系統(tǒng)的時(shí)基,在波形變換中也有重要作用。
二、如何分析sc-積分器的噪聲
分析兩個(gè)問(wèn)題:
一個(gè)sc-積分器如何分析噪聲
一個(gè)sc-放大器如何分析噪聲(放大器與積分器的區(qū)別是cf每個(gè)周期都會(huì)復(fù)位)
對(duì)于1,在采樣相位cin有kt/cin的噪聲,而運(yùn)放部分始終是同一個(gè)噪聲源,因此經(jīng)過(guò)兩個(gè)相位(一個(gè)周期)之后。
總噪聲功率=vn_sample^2+vn_op^2;
那么,經(jīng)過(guò)N個(gè)周期之后,運(yùn)放輸出端的噪聲是多少呢?運(yùn)放噪聲的部分肯定始終沒(méi)變,采樣噪聲會(huì)一直積分進(jìn)來(lái),會(huì)積分到無(wú)窮大嗎? 顯然不會(huì)!因?yàn)椴蓸釉肼曇彩冀K是同一個(gè)噪聲源,積分進(jìn)來(lái)之后功率不變。 假如N個(gè)周期,換N個(gè)不同的采樣電容采樣,那么這種非同源噪聲積分起來(lái)就是Vn_sample_1^2 累加到Vn_sample_N^2。
對(duì)于2 ,總噪聲也是輸入采樣噪聲和運(yùn)放噪聲,如下圖,cf的復(fù)位時(shí)鐘相位(φ1)與采樣時(shí)鐘的相位相同。
考慮理想運(yùn)放+理想開(kāi)關(guān)的情況(運(yùn)放輸入差分對(duì)對(duì)地沒(méi)有電容),顯然,在φ1時(shí)cf兩端沒(méi)有累積電荷(也沒(méi)有噪聲電荷)。
考慮到φ1和φ2必須具有非交疊特性,在φ1結(jié)束φ2開(kāi)始之前,由于缺乏電荷通路,cf兩端依然沒(méi)有積累噪聲電荷,運(yùn)放輸出端噪聲等于opamp的等效輸入噪聲。
在φ2相位時(shí),由于存在電荷通路,cf兩端除了積累信號(hào)電荷之外,也放大了opamp的等效輸入噪聲,積累了噪聲電荷。因此φ2相位運(yùn)放輸出端的噪聲(除φ1的kt/cin噪聲外)比φ1相位大。
對(duì)比sc積分器和sc放大器,發(fā)現(xiàn)在 φ1相位兩者噪聲差別大(一個(gè)有噪聲(opamp噪聲)一個(gè)沒(méi)有);在φ2相位兩者的噪聲沒(méi)有區(qū)別。
以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)積分器的內(nèi)容,如果你對(duì)本文內(nèi)容感到滿意,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!