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2015年7月 6日 (月)

Op Amp Noise Plot

Low Noise Op Ampを選択するにあたってノイズの視覚化を試みました。

斜めの線は抵抗の熱雑音です。
温度は25℃の他に-55℃と125℃をパラメータにし
抵抗は10,100,1K,10K,100K,1Mおよび10MΩをパラメータに
エクセルの散布図でLog-Logのグラフにしました。
散布図でないとLog-Logとして表示できないようです。
キャプチャーした図を下絵にしてイラストレータ上でプロットしました。
横軸のSource Resistanceはデータ・シートから1KHz時の
入力雑音電圧(en)と電流(in)を読み取りRs=en/inとしています。
縦軸はen値です。
OPAによって1KHzの仕様が無い時はデータシート上の(xxxKHz)で示してあります。
*
低雑音OPAを使う上で抵抗の熱雑音とのトレード・オフ点が見えてくると思います。
1KΩの熱雑音は25℃で約4nV/√Hzです。
右の固まりがFET入力OPAです。
摂氏とケルビン温度計はWikiから拝借しました。
参考にした資料はAnalog DevicesのApplication Note AN-940です。
興味を持たれた方はぜひAN-940を読んで下さい。
Let's Enjoy!

20150706_173824

下絵をpdfで欲しい方は

「op_amp_noise_plot.pdf」をダウンロード

してお気に入りのOPAをプロットして遊んでみて下さい!

nA=10e-9

pA=10e-12

fA=10e-15

20150706_181928_2

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16.アナログ回路(Tips)」カテゴリの記事

コメント

henさん
全くもって不躾ではありません、的確なコメントだったと思います。
これからも宜しくお願いします。
ノイズ対策も解析もまだ判らない事ばかりですが、少しづつでも理解を深めたいと考えています。
閑話休題
そのごI/V convertorに関して進捗はありますか?

たいへん失礼いたしました!
アプリケーションノートも読まずに…

点が熱雑音の線より下にあったので思考停止状態で式と数字の意味を理解しておりませんでした。
不躾なコメントをして本当に申し訳ありませんでした。

henさん、ご指摘のとおりです。
言葉足らずで誤解を生ませてしまいました。
RsはRs.op:性能指数と置き換えさせて下さい。
An amplifier can be selected where its noise contribution is
negligible compared to the source resistance by using a figure
of merit, Rs.op, of an op amp. It can be calculated by using an
amplifier’s noise specification.

>入力雑音電圧(en)と電流(in)を読み取りRs=en/inとしています。
これは変です。
enはinがRsに流れて発生するものではありません。enはin*Rsと加算されます。
よくデータシートにある図は入力換算雑音=sqrt(en^2+(Rs*in)^2)をプロットしてRsのみの直線と比較することで
このくらいのRsのときはinがこのくらいのオペアンプがいいというのをわかりやすくしたものです。

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