用简单、有效的方法和电路测量极低1/f电压基准噪声(< 1µVP-P，0.1Hz至10Hz)

　　4电压基准的低频噪声(0.1Hz至10Hz)测量

　　图8所示为对应两个MAX6126的时域输出噪声。测量配置如图2所示。与配置的校准噪声一样，也记录64秒时隙内的输出噪声。

　　图8 使 用两片MAX6126时的输出噪声(参见图2中的测试配置)

　　5噪声抑制(NR)电容对电压基准的"更大”好处

　　在图9中，图2所示配置中使用的NR电容改为从Digikey®购买的100µF (X5R，10V，1206规格)电容。该大电容改善了0.1Hz至10Hz噪声(图10)。

　　图9 使用100µF NR电容的MAX6126噪声配置

　　图10 测试配置的输出噪声如图9所示。

　　6竞争对手电压基准的0.1Hz至10Hz噪声测量结果

　　图11所示为竞争电压基准的表现，使用了相同的测试配置(见图9)以及两个电压基准。CLOAD 用10µF代替，而不是MAX6126配置中的0.1µF。竞争器件的噪声性能在CLOAD = 10µF时最好。

　　图11 竞争器件在CLOAD =10µF时的配置输出噪声

　　7 MAX6126输出电压温漂随NR电容的变化

　　我们已经证明，使用较大的NR电容，可显著降低MAX6126的0.1Hz至10Hz噪声。然而，我们需要确保参考输出电压的温漂几乎不受电容漏泄的影响(连接在NR和GND引脚之间)。图12所示为MAX6126在以下情况下的温漂性能：无电容、0.1µF 50V (C0805C104J5RAC7800)和100µF 10V (C3216X5R1A107M160AC)电容。

　　图12 VOUT(T) –VOUT (25°C)：MAX6126在三种NR电容情况下的输出电压温漂

　　8总结

　　1)电压基准输出直接连接(无需隔直)到差分放大器的输入。与交流耦合前端方案不同，这种配置下的高通滤波器不需要昂贵的低漏泄和低闪烁噪声电阻。

　　2)传统方法中(见图1)，基准输出电压到前置放大器输入的交流耦合，需要一个高通滤波器。高通滤波器元件相关的噪声必须远低于被测电压基准噪声。此外，前端前置放大器输入的噪声电流和电容漏泄噪声电流会在滤波器电阻上产生噪声电压。前置放大器的输入电压噪声与以上所述的前端噪声分量叠加在一起。

　　3)图2中建议的电路通过使用完全相同的一对器件，可测量电压基准的超低1/f频率噪声(< 1µVP-P，0.1Hz至10Hz)。此外，我们假设器件的噪声不相关。一个可替代方法是使用第二个更低噪声电压基准，由于有两个基准，所以其噪声很容易从总噪声中减去。

　　4)我们已经证明，使用100µF噪声抑制电容(连接在NR和GND引脚之间)，可大幅降低MAX6126的低频噪声，从0.9µVP-P降低到0.6µVP-P。较大NR电容带来的缺点是启动上电建立时间长得多(约10s)。

　　5)最后，CNR = 100µF时，MAX6126与竞争产品的0.1Hz至10Hz噪声相同;但一个很重要的优点是非常节能，因为其静态电流几乎低一个数量级：0.4mA相对于竞争产品的5mA。

　　9 MAX9632噪声性能

　　图13、14和15所示为MAX9632用作本文中的前置放大器时的噪声性能。该数据表明，选择极低噪声放大器对于应用至关重要。

　　图13 MAX9632的0.1Hz至10Hz噪声性能

　　图14 MAX9632的输入电压噪声密度性能

　　图15 MAX9632的输入电流噪声密度性能

       作者：Srudeep Patil，Gabriel Tanase Maxim公司