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選擇適合MEMS麥克風前置放大應用的運算

发布时间:2019-11-09 08:59:50

选择适合MEMS麦克风前置放大应用的运算放大器 - 模拟电子技术 - 电子工程

ADMP504模拟MEMS麦克风的SNR(A加权)为65 dB ,敏感度为-38 dBV因此,在20 kHz带宽内本底噪声为-103 dBV这相当于50 nV/√Hz的噪声密度,约与150 kΩ电阻的热噪声相同

对于运算放大器来说,比麦克风更加低噪非常重要,因此从噪声方面考虑,前置放大器电路要尽量的透明性一个非常好的做法是运算放大器的噪声比麦克风本身低至少10dB,以将其对于全局噪声的影响小化为了使用ADMP504前置放大器实现该目的,运算放大器的本底噪声为-113 dBV或15.9 nV/√Hz表1中的大部分运算放大器都远低于该限值,其中不低于该限值的运算放大器仍被列出因为它们具有其他可能在某些特殊设计中非常重要的参数,例如用于低功耗设计的工作电流请注意电路的总输出噪声电平将受所施加增益和电路中电阻的影响,而不仅仅取决于运算放大器可以通过选择足够小的电阻来使其对总电路噪声的影响小

压摆率

运算放大器的压摆率指其输出电压从一个电压值到另一个值的改变(或摆动)速度有多快该参数的单位通常为V/μs前置放大器电路必须支持的压摆率为

SR = 2 ×π× fMAX× VP

其中fMAX为前置放大器需要支持的频率(音频通常为20kHz),VP为运算放大器输出的峰值电压电平如果峰值输出电压为+12 V (8.5 VRMS),则运算放大器的压摆率为1.5 V/μs

事实上,大部分音频信号在高频率区不会达到满程电压,但是设计前置放大器时还是应该考虑到此种可能性通常电路设计中压摆率指数不应该设计过高在设计中您可以使用一个压摆率足够快的运算放大器来处理目标频率,但是无需高出该限值太多

总谐波失真加噪声(THD + N)

关于运算放大器电路中总谐波失真加噪声(THD + N)的讨论很容易变成一个复杂的讨论许多原因都可能导致失真,包括压摆率限制、输出负载以及运算放大器的内部失真特性THD通常定义为一个比例,表示为一个百分比或者用dB值表示该比例为信函谐波失真部分的幅度与输入基频幅度的比值,因此数值越小(小百分比值或负dB值)表示其THD + N性能越好

THD + N参数为指定带宽噪声与THD之和并非所有运算放大器数据手册的规格表格中都会包含该值,即便没有改值,通常数据手册中会包含一张THD(或THD+N)与频率的曲线图图2显示了ADA数据手册中该值的实例

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