如何在大带宽应用中使用零漂移放大器

零漂移技术

1、斩波背景

第一种零漂移技术是斩波，它将误差调制到较高频率，从而将失调和低频噪声与信号内容分离。

图1显示了(b)斩波如何将输入信号（蓝色波形）调制到方波，在放大器中处理该信号，然后(c)将输出端信号解调回直流。与此同时，放大器中的低频误差（红色波形）在(c)输出端被调制到方波，然后(d)通过低通滤波器(LPF)滤波。

图1.在(a)输入、(b) V1、(c) V2和(d) V_OUT端的信号（蓝色）和误差（红色）的时域波形

同样，在频域中，输入信号（图2中的蓝色信号）被(b)调制到斩波频率，在f_CHOP由增益级处理，(c)在输出端解调回直流，最后(d)通过LPF。放大器的失调和噪声源（图2中的红色信号）在DC频率通过增益级处理，(c)由输出斩波开关调制到f_CHOP，最后(d)由LPF滤波。由于采用方波调制，因此调制发生在调制频率的奇数倍附近。

图2.在(a)输入、(b) V1、(c) V2和(d) V_OUT端的信号（蓝色）和误差（红色）的频域频谱

从频域和时域图中均可看出，由于LPF不是理想的砖墙滤波器，因此调制噪声和失调会造成一定的残留误差。

2、自稳零背景

第二种零漂移技术——自稳零——也是一种动态校正技术，其工作原理是采样并消除放大器中的低频误差源。

图3显示了基本自稳零放大器的例子。它由具有失调和噪声的放大器、重新配置输入和输出的开关以及自稳零采样电容组成。

图3.基本自稳零放大器

在自稳零阶段(?₁)，电路的输入短接到一个公共电压