Autozeroed versterker aliased wideband geluid

[ytass]

Hi there,

Ik probeer het ontwerpen van een low noise versterker voor biologische evoked potentials.Ik ben gooien tot het al dan niet te gebruiken autozeroing techniek, gecorreleerd dubbele bemonstering, of chopper stablization.Ik heb gekregen zeer strak stroomverbruik eisen (ongeveer 30uW max) die op een 3,3 V leveren.De versterker zal 3 fasen, met een variabele winst van 50-80dB in 10dB stappen.Ik zou graag gebruik maken van autozeroing want ik ben van dien verstande dat chopper stablisation vereist meer macht?Is dat juist?Gezien het feit dat ik denk dat ik moet Autozero techniek te gebruiken, ben ik problemen met het definiëren van de input transistoren ruis prestaties.

V_thermal ^ 2 = 4kT * 2 / 3 * 1/gm voor een MOS transistor in verzadiging.Ik wil mijn input bias differentieel paar in matige inversie, maar ik denk dat dit thermische ruis vergelijking is nog steeds geen slechte benadering voor matig inversie regio.
Dus de twee input tranistors bijdragen V_in ^ 2 = 16 / 3 * kt * 1/gm.

Nu, wat ik dont begrijp is, als ik Autozero techniek, hoeveel zal dit thermische ruis te verhogen door?Als mijn signaal bandbreedte is ongeveer 10 kHz (biologische signalen zijn lage frequentie!) En mijn autozeroing frequentie is 30 kHz, wat dan zal mijn werkelijke (dwz normaal aliasing) lawaai, dat ik zou zien bij de ingang van op mijn versterker?Dus als ik wil mijn inbreng bedoelde lawaai tot minder dan XUV / RMS zijn, dan wil ik wat de waarde van gm ik weet moeten ontwerpen voor.

Ik hoop dat een ervaren ontwerper een hand kan geven aan een junior ontwerper.

Dank je wel van tevoren.

 

[ytass]

Hi there again,

Is er een ervaren analoge ontwerper die mij in de goede richting?Het zou veel gewaardeerd.

 

[rfsystem]

Als u met behulp van een techniek of Autozero gecorreleerd dubbele bemonstering u een steekproef high-pass-functie voor het lawaai van de opamp.Dat verminderen ook de 1 / f ruis.Wat is niet verminderd is het lawaai van de schakelaars.Omdat u het typische geluid spanning uit twee switches toe te voegen uit twee fasen, en de ruis spanning ongecorreleerde en bemonsterd.Deze steekproef lawaai spanning kan worden berekend door de integratie van de spanning lawaai dichtheid tot oneindig.Typisch is er enige bandbreedte beperken.Dan krijg je de spanning lawaai rms.Dat is het geluid spanning bemonsterd.Omdat u het verschil tussen twee fasen (Autozero) heeft u in de steekproef opgenomen geluid spanning van zowel fase door plein toe te voegen.

Ik had een soortgelijk project meer dan een decennium eerder.De kosten injectie moet voorzichtig gecompenseerd of geminimaliseerd.De biologische spanningsbronnen hebben sommige 100pF, maar ook hoge MOhm bron impedantie.Dus sommige FQ injectie invloed op uw nauwkeurigheid!

 

[JT]

Wanneer u verwijzen naar de signaal bandbreedte, is dit de versterker bandbreedte?

Voor autozeroing, wat je eigenlijk doen, is de bemonstering van de offset op een cap.Dit veroorzaakt een foldback van het lawaai dat gelijk is aan bandbreedte / Autozero frequentie signaal.

In uw geval heeft u 10kHz signaal lichaamsgewicht en 30kHz autozeroing, zodat u geen foldback van de thermische ruis zou moeten hebben.

Echter, er rekening mee dat uw versterker nodig om genoeg regelen tijdens autozeroing, dat is waarom ik ben een beetje verbaasd dat uw BW <Autozero frequentie.(anders zult u een fout in te voeren die mogelijk zelfs slechter dan de 1 / f ruis) Je moet een versterker bandbreedte die meerdere malen (10 of zo) hoger dan de automatische nul frequentie, om ervoor te zorgen dat uw uitgang vestigt tijdens de autozeroing.

Een realistische geval is bijvoorbeeld een lg = 1MHz, en Autozero freq van 30kHz.Dit geeft u ongeveer 30 keer foldover (het kan zijn dat ik een sqrt I'm missing ergens) van het lawaai in de bandbreedte van 0 tot 30kHz.

Als u dit combineren met de verzwakking van de offset en de lage frequentie 1 / f ruis, krijg je een gedeeltelijke demping van de 1 / f ruis.

Persoonlijk Ik ben meer voorstander van hakken.Als je je frequenties kiezen wijselijk je niet hoeft te bekommeren opvouwbare achterkant van lawaai, en je kunt bijna 100% demping van de 1 / f ruis en offset.U kunt dan het optimaliseren van uw ontwerp voor lage thermische ruis (hoge GM), en nog steeds houdt het gebied redelijk klein (1 / f is minder belangrijk).

Een mooie presentatie over autozeroing kan hier worden gevonden:
h ** p: / / www.ewh.ieee.org / TC / sensoren / Tutorials / makinwa.pdf

 

[rfsystem]

JT

u ook een uitstekend papier!Het verschil tussen Autozero en Chopper is duidelijk aangegeven.Ik heb alleen op te merken dat de helikopter mengen niet is te vermenigvuldigen met een zuivere sinus.Het is typisch een vierkante golfvorm.Dus alle harmonischen van het plein golfvorm leiden tot ruis vouwen.Het voordeel is dat de totale som van alle vouwen componenten is beperkt en niet bepaald door de handel op de afwikkeling van tijd versus lawaai bandbreedte.