利用自动归零噪声滤波器降低高精度、间接电流反馈仪表放大器的输出噪声

　　图5和图6为输入参考噪声，包括3种不同测量：没有外部电容C、C = 1nF和C = 10nF的情况。没有电容C时，-3dB带宽仅受限于MAX4209H(7.5kHz)。

图5  无反馈电容、电容等于1nF和10nF时，MAX4209H的输入参考噪声密度曲线

图6  无反馈电容、电容等于1nF和10nF时，MAX4209H输入参考噪声的RMS值

　　设计人员需要根据具体应用在所要求的噪声抑制和信号带宽限制之间进行折衷。表1归纳了没有外接电容、C = 1nF和C = 10nF条件下的折衷选择。

表1  电容与带宽和噪声关系

　　有些应用中，如果对噪声抑制有更高要求，可以采用比反馈电容更多的外部滤波元件，在放大器输出端连接一个简单的低通滤波器可以提供更高的噪声衰减。图7和图8给出了用RL = 39Ω、CL = 760nF作为输出低通滤波器时的输入参考噪声曲线。对应用这些元件值，RC滤波器的极点在5kHz左右，在45kHz自动归零频率处提供大约18dB的衰减。

图 7  外接RC输出滤波器和不同反馈电容情况下，MAX4209H的输入参考噪声曲线

图 8  外接RC输出滤波器和不同反馈电容情况下，MAX4209H输入参考噪声的RMS

　　结论

　　对于高共模电压下放大微弱信号的应用，例如医疗产品，仪表放大器必须保持极低的电压失调、漂移和极高的增益精度以及高CMRR。自动归零的间接电流反馈放大器能够满足这些性能需求，但会增大输出噪声。本文通过一个非常简单的方法（即增加一个外置电容或最多3个外置元件），可有效降低间接电流反馈放大器MAX4209的噪声，所推荐的电路非常适合ECG应用。