ZHCABK3 January 2022 TMCS1100 , TMCS1100-Q1 , TMCS1101 , TMCS1101-Q1 , TMCS1107 , TMCS1107-Q1 , TMCS1108 , TMCS1108-Q1
4.2 噪声限制
在没有输入电流信号的情况下，输出噪声在很大程度上取决于接地技术，如接地部分所述。即便采用了合适的接地技术，但由于采样积分器用于使温度和寿命周期漂移最小化，因此系统噪声仍会存在。输入每 4μs 采样一次，而输出以 250kHz 速率更新，如数据表中所述。在许多情况下，可通过在器件的输出端放置简单的低通滤波器来最大程度地降低本底噪声的影响。然而，首先要考虑器件的 RMS 和峰峰值输出噪声。首先，可以使用Equation4 和Equation5 来确定所考虑器件的 RMS 和峰峰值噪声输出。为了方便起见，可以数据表中的以下位置找到输入参考 (RTI) 噪声密度规格：TMCS1101 数据表： 噪声密度 (RTI)。
| 参数 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 输出 | ||||||
| 噪声密度 (RTI) | TMCS1100A1 | 380 | μA/√ Hz | |||
| TMCS1100A2 | 330 | μA/√ Hz | ||||
| TMCS1100A3 | 300 | μA/√ Hz | ||||
| TMCS1100A4 | 225 | μA/√ Hz | ||||
这些公式提供了每个器件的理论 RMS 和峰峰值噪声水平，其中峰峰值计算占峰峰值测量中频谱分布的 99.9%（有关如何计算噪声的更多信息，请参阅我司模拟工程师口袋参考书）。图 4-1 至图 4-4 显示了在没有输出滤波的情况下，在 TMCS1100EVM 采集的每个 TMCS1100 增益型号的本底噪声。可以看出，正如预期的那样，本底噪声与灵敏度成比例增长，如之前的噪声公式所示。请注意，示波器上也显示了每个曲线的 RMS 和峰峰值本地噪声值。
图 4-1 具有 RMS 和 P2P 值的A1 型号本底噪声
图 4-2 具有 RMS 和 P2P 值的A2 型号本底噪声
图 4-3 具有 RMS 和 P2P 值的A3 型号本底噪声
图 4-4 具有 RMS 和 P2P 值的A4 型号本底噪声在存在噪声的情况下解析小信号的一种常用技术是通过在器件的输出端上使用低通滤波器来限制等效噪声带宽 (NEBW)，从而增加总体信噪比 (SNR)。当大小合适时，简单的低通滤波器能够衰减采样积分器 250kHz 特征信号造成的总体噪声。此实现衰减了采样积分器 250kHz 特征信号造成的影响，并减少了新截止频率所衰减带宽部分对噪声频谱的影响。图 4-5 至图 4-8 显示了各种截止频率条件下 A2 型号的本底噪声改进。请注意，从具有低通滤波器且截止频率为 80kHz 时的 A2 输出 来看，即便是使用器件带宽内的低通滤波器，也能提供改进。虽然此滤波器不会降低噪声影响，但是它会衰减输出上来自 250kHz 特征信号的步长，而不会降低输出保真度。
图 4-5 具有低通滤波器且截止频率为 100kHz 时的 A2 输出
图 4-6 具有低通滤波器且截止频率为 80kHz 时的 A2 输出
图 4-7 具有低通滤波器且截止频率为 40kHz 时的 A2 输出
图 4-8 具有低通滤波器且截止频率为 500Hz 时的 A2 输出