技术解读:sc-积分器是如何分析噪声的?
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在下述的内容中,小编将教大家如何去分析sc-积分器的噪声,如果积分器是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。
一、积分器
积分器是一种电子元件,用于将输入信号进行积分运算并输出相应的积分值。它在信号处理、控制系统等领域中得到广泛应用。积分器的基本作用是将输入信号进行积分运算,即求出信号随时间变化的积分值。常见的积分器包括基本积分器和反馈积分器两种。
积分器的实现可以是在模拟电路中,通过运算放大器构成的积分电路,其输出电压与输入电压的时间积分值成比例。这种电路在信号处理电路和有源网络中常用于模拟运算。积分电路也可以用来抑制频率比有用信号频率高的干扰信号。此外,用运算放大器构成的积分器还广泛用于产生精密锯齿波电压或线性增长电压,这种电压常作为测量和控制系统的时基,在波形变换中也有重要作用。
二、如何分析sc-积分器的噪声
分析两个问题:
一个sc-积分器如何分析噪声
一个sc-放大器如何分析噪声(放大器与积分器的区别是cf每个周期都会复位)
对于1,在采样相位cin有kt/cin的噪声,而运放部分始终是同一个噪声源,因此经过两个相位(一个周期)之后。
总噪声功率=vn_sample^2+vn_op^2;
那么,经过N个周期之后,运放输出端的噪声是多少呢?运放噪声的部分肯定始终没变,采样噪声会一直积分进来,会积分到无穷大吗? 显然不会!因为采样噪声也始终是同一个噪声源,积分进来之后功率不变。 假如N个周期,换N个不同的采样电容采样,那么这种非同源噪声积分起来就是Vn_sample_1^2 累加到Vn_sample_N^2。
对于2 ,总噪声也是输入采样噪声和运放噪声,如下图,cf的复位时钟相位(φ1)与采样时钟的相位相同。
考虑理想运放+理想开关的情况(运放输入差分对对地没有电容),显然,在φ1时cf两端没有累积电荷(也没有噪声电荷)。
考虑到φ1和φ2必须具有非交叠特性,在φ1结束φ2开始之前,由于缺乏电荷通路,cf两端依然没有积累噪声电荷,运放输出端噪声等于opamp的等效输入噪声。
在φ2相位时,由于存在电荷通路,cf两端除了积累信号电荷之外,也放大了opamp的等效输入噪声,积累了噪声电荷。因此φ2相位运放输出端的噪声(除φ1的kt/cin噪声外)比φ1相位大。
对比sc积分器和sc放大器,发现在 φ1相位两者噪声差别大(一个有噪声(opamp噪声)一个没有);在φ2相位两者的噪声没有区别。
以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关积分器的内容,如果你对本文内容感到满意,不妨持续关注我们网站哟。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!