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最近在做电流调理电路的仿真，采用10mΩ的电阻将功率回路中的电流转化为电压给运放电路放大，我想提取的是该电压中的交流成分，暂不考虑直流成分。另外，我想一路提取该电压交流成分1k-100kHz，另一路提取该电压交流成分5M-80MHz，因而我考虑一个是用电压反馈型的低速运放OP113e，另一个采用电流反馈型的高速运放AD8009,。仿真电路图及仿真结果如附件所示。原先电路的电流正常情况下交流成分峰峰值为10mV，当电路故障时电流交流成分峰峰值会增加至100mV左右，由于采样电阻只有10mΩ，那么故障的时候交流成分也只有1mV，电路采用两级放大100倍，仿真结果显示增益能达到40dB，从软件的示波器观察输出信号波形发现能满足要求，噪声分析的结果也很小，但对于1mV这么小的信号，AD8009和OP113e能否达到如此效果？AD8009和OP113e模型是否考虑了噪声？看到有关微弱信号检测方面的资料，运放的噪声有很大影响。
AD8009的仿真电路图 AD8009的交流传输特性曲线 AD8009的噪声分析结果 OP113e的仿真电路图 OP113e的交流传输特性曲线 OP113e的噪声分析结果 
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7个回答
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模型里面已经包含了噪声特性。另外，您也可以使用手工计算的结果和仿真的结果做个比较。运放的手册中会给出噪声谱密度值，乘以有效带宽后可以得到噪声的贡献。这是运放本身的噪声，另外还要加上外围电阻产品产生的热噪声。
看起来，AD8009的总噪声已经超出1mV的范围了。但op113这部分噪声贡献还是小于1mV的。 |
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saber_miku 发表于 2018-11-12 13:17 AD8009最上面的曲线是输出信号的噪声，而我输出信号的峰峰值达到100mV，观察输入输出波形，输出信号的幅值能够满足要求。但没有考虑电阻的误差以及温度的影响？这两个参量对输出信号影响大吗？ |
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www036 发表于 2018-11-12 13:23 仿真结果可以做参考，还是建议您使用实际电路测试评估。我会帮您使用Multisim来仿真一下，之后会将结果告知于您。 |
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好的，感谢工程师 |
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帮您计算了一下电阻的热噪声，对于op113输入侧的1K的电阻在100K带宽内产生的热噪声为：【4nv/sqrt（HZ）】× sqrt（1.57XBW），计算后电阻的热噪声已经达到1.26mV，会将1mV的信号淹没掉。 |
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saber_miku 发表于 2018-11-12 13:49 我根据电阻热噪声计算公式sqrt（4*Kb*T*R*B），计算得到1.28uV，而不是1.26mV |
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很抱歉，您说的是对的，是1.28uV。 |
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