传感器信号调理电路的噪声优化（部分）

　　的信号调理和高分辨率的测量不再局限于工业或仪器仪表应用，便携式消费类电子设备的设计人员也需要减小系统噪声，这相当具有挑战性，因为电池供电设备中的信号电压很小，系统的取决于其本底噪声。为了从信号调理电路中获取的本底噪声和性能，设计人员必须了解器件级的噪声源，并在计算模拟前端的整体噪声时考虑这些噪声源的影响。

　　有些设计人员认为，选择具有噪声的器件就能解决信号调理所有的噪声问题。这是一个好的出发点，但是，对于在信号调理应用中使用的大多数放大器和参考电压源，数据手册中只会给出器件在有限数量的频率范围下的噪声。因此，设计人员只能依靠有限的信息来选择器件。他们不知道器件的噪声来源，什么因素会对其产生影响，噪声是否会随着时间、温度和电路结构而变化，或是否需要在选择具有噪声的器件之前了解制造工艺。在目前的低功耗、成本敏感型设计下，许多系统不能采用昂贵的器件或是以较高功耗来换取低噪声的器件。这篇文章将讨论这些问题，并提供一些为设计任务选择器件的指导建议。

　　在目前的便携式设备中，低噪声设计已经变得非常重要。一般来说，噪声是指会影响有用信息质量的任何多余信号。请参考图1 所示的典型信号链，理解为什么低噪声设计很重要。

　　图1、典型的消费类设备信号链

　　图中：Temp-温度；Gas/Chem-气体/化工；Visible Light-可见光；pressure-压力； POWER-电源；CONVERSION-转换；Embedded Processing-嵌入式处理；SENSOR-传感器； LOCATOR-定位器；User Interface-用户接口；Cables，displays，etc-线缆、显示，等 等

　　图2、LSB 大小随满量程信号的减小而减小

　　常见的基于传感器的应用已朝着较低的工作电源电压（从几年前的±22 V 到现在的±0.9 V）、不断减小的LSB 大小，以及更高的需求等方向发展。例如，汽车工业已经从8 位系统发展到12 位或更高。这一趋势使得测量由传感器产生的毫伏级电压信号变得 相当具有挑战性。设想一个真实世界的传感器产生的信号为30mV（这十分普遍）， 在这一情形下，12 位系统的1/2 LSB 为3.5 μV，因此，用作模拟前端的放大器的1 μV 折合到输入端噪声将会影响测量质量。

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