Page 44 - 399_

42 Розділ 3. Підсилювачі для нормування сигналів

На приведеному прикладі розраховано, що шум у смузі від 0.1 Гц
до 10 Гц складає 36 нВ чи приблизно 238 нВ від піка до піка, що точно
співпадає з правою осцилограмою (рис. 3.7), а коефіцієнт 6.6
перетворює діюче значення у величину розмаху від піка до піка).
Слід зазначити, що при більш високих частотах член виразу, що
містить натуральний логарифм, стає малим і вираз для діючої величини
шуму приймає вид вид:
V F ( F , )   F  F ,
, n rms H L nw H L

якщо F  F L :
H
V F ( F , )   F .
, n rms H L nw H
Однак, деякі операційні підсилювачі (як ОР07 і ОР27) мають криву
розподілу шуму злегка зростаючу на високих частотах, тому криву
залежності напруги шуму від частоти необхідно ретельно перевіряти на
"лінійність" на високих частотах при використанні останніх допусків у
розрахунках.
На дуже низьких частотах, коли робота відбувається винятково в
області 1/f шумів, тобто F C >> (F H-F L) вираз для середньоквадратичної
напруги шуму прийме вид:

 F 
H
V , n rms F ( H F , L )   nw F  ln   .
c
 F L 
Немає способу позбутися методами фільтраці] від впливу шуму
1/f при роботі в смузі частот, включаючи постійний струм.
Dстановлюючи F L=0.001, a F H=0.1, одержимо середньоквадратичну
величину шуму 1/f, що складає близько 18 нВ, а р-р 119 нВ.
Справа полягає в тому, що усереднення результатів по великому
числу вибірок протягом тривалого періоду часу не впливає на величину
помилки, викликану шумом 1/f. Єдиним способом зменшення даного
типу шуму є використання операційного підсилювача, стабілізованого
перериванням, що не пропускає низькочастотні компоненти шуму.
На рис. 3.8 приводиться узагальнена шумова модель
операційного підсилювача. Усі некорельовані джерела шумів сумуються
в квадратуpax:

2
2
V  V  V  V 3 2 .
1
2
Таким чином, будь-яка шумова напруга, що у кілька разів більша
за інші, є домінуючою, тому всіма іншими джерелами можна знехтувати.