当你放大微伏级信号时,地平面上的噪声可能比信号本身还大。这不是玄学,是现实。下面直接给解法。

一、分清噪声从哪来
地平面噪声主要有三个来源:热噪声、1/f闪烁噪声、外部电磁耦合。其中热噪声无法消除,只能压制。
公式记牢:Vn = √(4kTRB)。电阻越大、带宽越宽,噪声越猛。
二、核心打法:六招制敌
第一招:单点接地。 低频模拟电路必须单点接地,防止地线公共阻抗互相干扰。一刀切断地环路,噪声立刻收敛。
第二招:模拟地数字地分开。 数字电路的开关噪声会通过地线污染模拟信号。两者分开走线,仅在ADC处单点汇合。
第三招:降低电阻值。 把增益电阻降低10倍,噪声可降约3倍。同时更换低噪声运放,比如用OPA1642替代MCP604,噪声密度从29nV/√Hz压到4.3nV/√Hz。
第四招:电源去耦。 每个有源器件电源脚旁放0.1μF陶瓷电容,再并联大容量电解电容。离芯片越近越好。
第五招:加抗混叠滤波器。 ADC前加二阶RC低通,把带外噪声直接砍掉。
第六招:磁珠隔离。 模拟地和数字地之间用磁珠或0欧电阻单点连接,既通路又限噪。
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