マルチチャネル低雑音増幅システム

多機能

信号処理の要求にあわせて、さまざまな設定が可能

• 入力結合
• 入力モード
• ローパスフィルタ
• 位相反転
• アンプGND

入力結合　DC/AC

焦電センサなどの片電源駆動のセンサは、動作点が数Vあり、信号成分に対してDC成分が非常に大きい場合があります。
その場合、大きなDC成分で増幅器が飽和して信号成分を増幅できません。

入力モード　差動/シングルエンド

測定対象にあわせて、差動入力またはシングルエンド入力のいずれかを選ぶことは、忠実な信号増幅には非常に重要です。
例えば、シャント抵抗を用いて電流を測定する場合、シャント抵抗がハイサイドにあるか、ローサイドにあるかで、検出回路入力部の増幅器の方式が変わります。

ローパスフィルタ（LPF）ON/OFF

測定したい信号が1 MHz以下の場合、LPFをONにすることで測定帯域が 1 MHz以下に制限され、ノイズを低減できます。測定例をご紹介します。

入力50μVp-p方形波（＠1kHz）の出力波形

測定条件：信号源抵抗10Ω、測定帯域10Hz～30MHz

	FET入力タイプ、差動増幅器 DC～20MHz	バイポーラ入力タイプ、差動増幅器 DC～1MHz
LPF OFF
LPF ON

無信号時の出力波形

測定条件: 入力短絡、測定帯域 10Hz～30MHz

	FET入力タイプ、差動増幅器 DC～20MHz	バイポーラ入力タイプ、差動増幅器 DC～1MHz
LPF OFF	入力換算 105μVp-p	入力換算 23.5μVp-p
LPF ON	入力換算 19.5μVp-p	入力換算 11μVp-p

位相反転　同相/逆相モード設定可

システムによっては、信号を位相反転させた方が適切な場合があります。

アンプGND　FLOAT/EXTERNAL

アンプGNDは、アース（接地電位）を切り離す「FLOAT設定」の方が雑音特性のよいのが一般的です。ただし、測定環境や測定系によっては、アンプGNDとアースを接続する「EXTERNAL設定」の方が雑音特性がよくなる場合があります。

ポスト増幅器あり　(利得60dB、帯域0.1Hz～1kHz )

他社比較

出力雑音波形

測定条件：入力短絡、測定帯域 10Hz～30MHz、

増幅器：利得 40dB、帯域 DC~1MHz、差動入力

	FET入力タイプ	バイポーラ入力タイプ
NF （LPF ON）	入力換算 19.5μVp-p	入力換算 11μVp-p
A社	入力換算 85μVp-p	入力換算 77μVp-p

微小信号入力時の出力波形

50μVp-p方形波（＠1kHz）を入力し、出力波形を観測

測定条件：信号源抵抗10Ω、測定帯域10Hz～30MHz、

増幅器：利得 40dB、帯域 DC~1MHz、差動入力

	FET入力タイプ	バイポーラ入力タイプ
NF （LPF ON）
A社

カスタム事例

入力インピーダンスの変更により、利得の減衰を抑制

センサ抵抗（信号源抵抗）が大きい場合、センサ抵抗とアンプ入力抵抗によって分圧されるため、利得が減衰します。この利得の減衰はアンプの入力抵抗を大きくすることで抑制できます。

• センサ抵抗が1MΩの場合、本製品の標準的な仕様では入力抵抗はRin=1MΩなので、利得の減衰は50%でアンプの出力振幅も半分になります（図1）。
• アンプの入力抵抗をRin=100MΩに変更すると、利得の減衰は1%になるため、ほぼ仕様通りの利得を得ることが出来ます（図2）。
• カスタム事例ではRin=1GΩまで実績があります。
• ただし、センサ抵抗とアンプ抵抗が大きくなると、アンプの入力バイアス電流と電流雑音の影響も大きくなるので、適当なアンプ入力抵抗が望ましいです。

1mVp-p, 100Hzの方形波入力における出力波形

測定系の回路図

ローパスフィルタのfc変更により、高精度な微小信号測定に

信号のエネルギーは√Hzに比例するため、不要な高周波成分は大きな雑音になります。そのため、適切なアンプ帯域の選定も微小信号測定には重要です。

• 必要な周波数成分が10kHz（図3）より低い場合、ローパスフィルタのfcを10kHz（図4）に変更することで、より高精度な微小信号測定が可能になります。

50uVp-p, 1kHzの方形波入力時の出力波形(FET入力タイプ)