@@ -154,15 +154,14 @@ <h1>EmoeNAP 用户手册</h1>
154154 < div id ="article_content ">
155155
156156 < h1 id ="EmoeNAP-%E7%94%A8%E6%88%B7%E6%89%8B%E5%86%8C "> EmoeNAP 用户手册</ h1 >
157- < p > < img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/emoerd/emoenap/P2 .jpg " alt ="EmoeNAP " /> </ p >
157+ < p > < img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/emoerd/emoenap/EmoeNAP-3 .jpg " alt ="EmoeNAP-3 " /> </ p >
158158< blockquote >
159- < p > 硬件版本： 1.1< br />
160- 手册版本： 1.0 </ p >
159+ < p > 硬件版本： 1.1.4 < br />
160+ 手册版本： 1.1 </ p >
161161</ blockquote >
162162< h2 id ="%E8%B4%A7%E5%93%81%E6%B8%85%E5%8D%95 "> 货品清单</ h2 >
163163< ul >
164164< li > EmoeNAP主机一台</ li >
165- < li > EmoeNAP CalKit PCBA一套</ li >
166165< li > SMA短路帽一个（安装在输入端口上）</ li >
167166< li > SMA防尘帽3个（安装在输出端口上）</ li >
168167</ ul >
@@ -171,30 +170,25 @@ <h2 id="%E8%B4%AD%E4%B9%B0">购买</h2>
171170< center >
172171< img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/emoerd/Common%20Resource/erd_qrcode.jpg " alt ="baidu " width =50% border ="0 "/>
173172</ center >
173+ < p > 也可直接访问我们的淘宝店铺，有库存即可下单：< a href ="https://shop404388371.taobao.com/?spm=pc_detail.29232929/evo365560b447259.shop_block.dshopinfo.103e7dd6y8VG55 " target ="_blank "> https://shop404388371.taobao.com/?spm=pc_detail.29232929/evo365560b447259.shop_block.dshopinfo.103e7dd6y8VG55</ a > </ p >
174174< h2 id ="%E7%AE%80%E4%BB%8B "> 简介</ h2 >
175175< p > < strong > EmoeNAP</ strong > 是一款超低噪声、高增益、高带宽的低噪声交流信号放大器，非常适合用于LDO、基准电压源芯片、运算放大器等模拟器件/电路的输出噪声测试。EmoeNAP的设计改进自 Linear Technology的 < strong > < a href ="https://www.analog.com/en/app-notes/an-159.html " target ="_blank "> AN-159:Measuring 2nV/√Hz Noise and 120dB Supply Rejection on Linear Regulators</ a > </ strong > 。</ p >
176- < p > AN-159中使用了4个 < strong > THAT300</ strong > 四单元匹配晶体管对。一对晶体管作为运放的差分输入级，同一封装内的4个晶体管两两并联，然后再将4个单独的放大器单元用反向加法器等比例相加，达到平均降噪的效果。< br />
177- 相较于原设计，EmoeNAP使用了超低电压噪声的运算放大器，同样通过多通道并联来实现超低噪声性能。在兼顾性能的同时还降低了电路面积和成本。同时对于后面的第二、第三放大级，以及有源滤波部分做了部分改进：</ p >
178- < ul >
179- < li > 将第二个高通RC的电容减小10倍，R增大10倍，以减小电容空间和成本</ li >
180- < li > 将输出级的高通RC电容减小10倍，R增大10倍，以减小输出级运放的功耗（原设计带50R负载，改进后带510R负载），同时减小电容体积和成本</ li >
181- < li > 改进电源部分，使用2节锂电池+虚拟地电路产生平衡正负电源（如果有成熟的BMS系统，可使用更多电池串联，以拓展系统动态范围），配有带电压均衡的2S升压充电器，通过Type-C接口输入5V1A即可充电。原设计使用不可充电电池，在2023年有点不环保了（bushi</ li >
182- </ ul >
176+ < p > AN-159中使用了4个 < strong > THAT300</ strong > 四单元匹配晶体管对。一对晶体管作为运放的差分输入级，同一封装内的4个晶体管两两并联，然后再将4个单独的放大器单元用反向加法器等比例相加，达到平均降噪的效果。</ p >
183177< p > EmoeNAP的主要指标与特点如下：</ p >
184178< ul >
185- < li > 10Hz-100kHz带宽输入底噪：176nVrms ，源阻抗为0时，折合输入电压噪声谱密度为0.56nV /√Hz（未经过带宽修正，带宽修正后将更小） </ li >
186- < li > 增益固定为80dB，可定制60dB增益（也可自行修改） </ li >
187- < li > 3个输出带宽，分别为10Hz-100kHz、10Hz-1MHz、10Hz-2.5MHz </ li >
188- < li > 典型输出动态范围8Vpp （满电状态下）</ li >
189- < li > 输出阻抗：47Ω (典型值)</ li >
179+ < li > 10Hz-100kHz带宽输入底噪：180nVrms ，源阻抗为0时，折合输入电压噪声谱密度为0.6nV /√Hz</ li >
180+ < li > 增益固定为80dB，可定制60dB增益</ li >
181+ < li > 3个输出带宽，分别为10Hz-100kHz、10Hz-1MHz、10Hz-宽带(-3dB带宽约1.8MHz) </ li >
182+ < li > 典型输出动态范围6Vpp （满电状态下）</ li >
183+ < li > 输出阻抗：50Ω (典型值)</ li >
190184< li > 电池供电，适合悬浮测试，消除接地环路噪声耦合</ li >
191185</ ul >
192186< p > < img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/emoerd/emoenap/P1.jpg " alt ="EmoeNAP " /> </ p >
193187< h2 id ="%E5%A4%96%E8%A7%82 "> 外观</ h2 >
194188< p > 输入侧，从左到右依次是：电子文档二维码、电源开关、输入SMA接口、USB-C充电口、电源状态指示灯</ p >
195- < p > < img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/emoerd/emoenap/P3 .jpg " alt ="EmoeNAP " /> </ p >
196- < p > 输出侧，从左到右依次为宽带（10Hz-2MHz ）、10Hz-1MHz、10Hz-100kHz带宽的输出SMA接口</ p >
197- < p > < img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/emoerd/emoenap/P4 .jpg " alt ="EmoeNAP " /> </ p >
189+ < p > < img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/emoerd/emoenap/EmoeNAP-1 .jpg " alt ="EmoeNAP-1 " /> </ p >
190+ < p > 输出侧，从左到右依次为宽带（10Hz-1.8MHz ）、10Hz-1MHz、10Hz-100kHz带宽的输出SMA接口</ p >
191+ < p > < img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/emoerd/emoenap/EmoeNAP-2 .jpg " alt ="EmoeNAP-2 " /> </ p >
198192< h2 id ="%E4%BD%BF%E7%94%A8%E6%96%B9%E6%B3%95%E5%8F%8A%E6%B3%A8%E6%84%8F%E4%BA%8B%E9%A1%B9 "> 使用方法及注意事项</ h2 >
199193< h3 id ="%E5%85%85%E7%94%B5 "> 充电</ h3 >
200194< p > < strong > 此设备只能在非工作状态下进行充电。</ strong > </ p >
@@ -204,38 +198,21 @@ <h3 id="%E6%AD%A3%E5%B8%B8%E5%B7%A5%E4%BD%9C%E7%8A%B6%E6%80%81">正常工作状
204198< p > < strong > 此设备在工作状态下，不可接入USB电源，否则充电电路将带来严重的噪声干扰</ strong > </ p >
205199< p > 将EmoeNAP的开关拨至ON（左侧），绿色指示灯亮起（WORK），此时设备处于正常工作状态。如果电池电量过低，会自动触发电池保护功能，此时工作指示灯也将熄灭。</ p >
206200< h3 id ="%E6%8E%A5%E5%85%A5%E8%BE%93%E5%85%A5%E4%BF%A1%E5%8F%B7 "> 接入输入信号</ h3 >
207- < p > 请使用SMA同轴线连接到DUT进行测试。（🐟建议在DUT使用IPEX座子，配合IPEX转SMA测试线缆 ，非常方便）。< br />
201+ < p > 请使用SMA同轴线连接到DUT进行测试。（🐟建议在DUT使用IPEX/MCX座子，配合转接SMA测试线缆 ，非常方便）。< br />
208202同时应注意，应尽量使用同轴线缆/屏蔽线缆作为输入线，< strong > 如果输入线缆有任何未屏蔽的部分，都可能引入额外噪声和干扰</ strong > 。</ p >
209203< h3 id ="%E8%BE%93%E5%85%A5%E4%BF%A1%E5%8F%B7%E8%8C%83%E5%9B%B4 "> 输入信号范围</ h3 >
210204< p > EmoeNAP的增益极高，输入1mVpp的交流信号就将导致输出饱和，所以 < strong > 请谨慎决定使用EmoeNAP的场合！！</ strong > < br />
211- 输入级耦合电容的耐压为16V，< strong > 建议输入信号的直流成分不超过12V </ strong > ，否则有损坏的风险。</ p >
205+ 输入级耦合电容的耐压为16V，< strong > 建议输入信号的直流成分不超过±12V </ strong > ，否则有损坏的风险。</ p >
212206< p > 短时间内为EmoeNAP输入大电压不会损坏，但会增加功耗。不建议对EmoeNAP输入施加 < strong > 800uVpp</ strong > 以上的大信号。</ p >
213207< h3 id ="%E8%BE%93%E5%87%BA%E5%88%B0%E7%A4%BA%E6%B3%A2%E5%99%A8 "> 输出到示波器</ h3 >
214- < p > 输出端的输出阻抗为47R ，此电阻串联在opamp输出，是用于防止opamp输出带大容性负载振荡的。如果将输出连接至示波器，请设置示波器为1MΩ输入阻抗，并设置DC耦合。（NAP输出本身就是交流耦合，不存在DC成分）< br />
215- 测量噪声时，应选择测量项为 < strong > 交流有效值（AC.RMS）</ strong > 。</ p >
208+ < p > 输出端的输出阻抗为50R ，此电阻串联在opamp输出，是用于防止opamp输出带大容性负载振荡的。如果将输出连接至示波器，请设置示波器为1MΩ输入阻抗，并设置DC耦合。（NAP输出本身就是交流耦合，不存在DC成分）< br />
209+ 测量噪声时，应选择测量项为 < strong > 交流有效值（AC.RMS）</ strong > 。有的示波器上测量项可能为"标准差"，这两者等效。 </ p >
216210< h3 id ="%E8%BE%93%E5%87%BA%E5%88%B0DMM "> 输出到DMM</ h3 >
217211< p > 常见DMM的交流档带宽都在300kHz左右，所以只有10Hz-100kHz带宽输出接到DMM，能获得可信的测量结果。< br />
218212DMM的交流档输入是高阻输入，无需设置输入阻抗。</ p >
219213< h3 id ="%E8%BE%93%E5%87%BA%E5%88%B0%E8%87%AA%E5%AE%9A%E4%B9%89%E8%AE%BE%E5%A4%87 "> 输出到自定义设备</ h3 >
220- < p > 只需要保持设备的输入阻抗为100kΩ以上 ，输入电容不要太大即可。< br />
214+ < p > 只需要保持设备的输入阻抗为1MΩ以上 ，输入电容不要太大即可。< br />
221215如果必须使用50Ω输入阻抗，请注意电压分压比换算（在50Ω终端电阻上得到约0.5倍输出电压）</ p >
222- < h3 id ="%E5%BA%94%E7%94%A8EmoeNAP-CalKit "> 应用EmoeNAP-CalKit</ h3 >
223- < p > 由于EmoeNAP的增益极高，输入1mVpp的正弦信号，输出就会直接饱和（80dB增益放大后理论上将输出10Vpp，但由于NAP的供电最高只有8.4V，且运放输出摆幅离电源轨约有百mV压差，无法无失真输出10Vpp信号）</ p >
224- < p > 为了方便增益校准、测试与验证，🐟设计了配套的EmoeNAP-CalKit。< br />
225- 其实非常简单，就是拼凑合适阻值的电阻，然后用拨码开关去选择切换衰减档位。</ p >
226- < center >
227- < img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/article_img/%E5%99%AA%E5%A3%B0%E6%94%BE%E5%A4%A7%E5%99%A8-%E9%87%8F%E5%8C%96%E5%AF%82%E9%9D%99/7.jpg " width ="80% " border ="0 "/>
228- < img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/article_img/%E5%99%AA%E5%A3%B0%E6%94%BE%E5%A4%A7%E5%99%A8-%E9%87%8F%E5%8C%96%E5%AF%82%E9%9D%99/8.jpg " width ="80% " border ="0 "/>
229- < img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/article_img/%E5%99%AA%E5%A3%B0%E6%94%BE%E5%A4%A7%E5%99%A8-%E9%87%8F%E5%8C%96%E5%AF%82%E9%9D%99/9.jpg " width ="80% " border ="0 "/>
230- </ center >
231- < p > 输入信号是交流信号，那么在通带内我们可以忽略输入耦合电容，将其视作短路，EmoeNAP的有效输入电阻是RL=499R。通过RATT与RL（RIN）分压，可以在放大器输入端得到一个较小的信号。</ p >
232- < p > 那么只需要选择RATT为499R、4.5k、49.5k、499.5k，就可以实现6dB、20dB、40dB、60dB的衰减值。</ p >
233- < h3 id ="%E5%A2%9E%E7%9B%8A%E9%AA%8C%E8%AF%81%E4%B8%8E%E6%A0%A1%E5%87%86 "> 增益验证与校准</ h3 >
234- < p > 准备一台幅度准确的信号源，一台示波器/高精度DMM，以及EmoeNAP-CalKit。< br />
235- 设置信号源输出20mVrms、频率10kHz的正弦信号，连接到EmoeNAP-CalKit上，设置CalKit衰减为40dB，在EmoeNAP输入端可得到200uVrms的交流信号。</ p >
236- < p > 然后将EmoeNAP的10Hz-100kHz输出端接到示波器输入端，设置示波器DC耦合，1MΩ输入阻抗，开启AC.RMS测量项，调整波形合适，此时输出真有效值应该为2Vrms。</ p >
237- < p > 如果输出离2Vrms偏离较大，可以调整电路板上的Gain TRIM电位器，调整幅度至2Vrms，即可完成增益校准。</ p >
238- < p > 如果示波器精度不高，可以用DMM的交流档交叉验证测试结果。</ p >
239216< h3 id ="%E6%B5%8B%E8%AF%95%E6%B3%A8%E6%84%8F%E4%BA%8B%E9%A1%B9 "> 测试注意事项</ h3 >
240217< ul >
241218< li > 尽量不要让输入端接有任何陶瓷电容，陶瓷电容受到任何震动都会产生噪声电压，破坏测量结果。如果不能没有，请做好隔震措施再测试</ li >
@@ -248,12 +225,10 @@ <h3 id="%E6%BB%A4%E6%B3%A2%E5%99%A8%E5%B8%A6%E5%AE%BD%E6%B5%8B%E8%AF%95">滤波
248225< p > < img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/emoerd/emoenap/100k.jpg " alt ="100kHz_Variation " /> </ p >
249226< p > 1MHz带宽的典型bode响应如下(由于增加了40dB衰减，所以测试出的增益为40dB)：</ p >
250227< p > < img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/emoerd/emoenap/1M.jpg " alt ="1MHz_Variation " /> </ p >
251- < p > 抽取6个样本，测试100kHz带宽的低通滤波器响应：</ p >
252- < p > < img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/emoerd/emoenap/1.jpg " alt ="100kHz " /> </ p >
253- < p > 抽取6个样本，测试1MHz带宽的低通滤波器响应(由于高频段输出幅度太小，示波器无法准确测量rms值，故有较大起伏)：</ p >
254- < p > < img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/emoerd/emoenap/2.jpg " alt ="1MHz " /> </ p >
228+ < p > 信号源输出衰减500倍后接入EmoeNAP，使用示波器测试3个输出的Bode图，如下：</ p >
229+ < p > < img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/emoerd/emoenap/EmoeNAP_Bode.png " alt ="Bode " /> </ p >
255230< h3 id ="%E5%BA%95%E5%99%AA%E6%B5%8B%E8%AF%95 "> 底噪测试</ h3 >
256- < p > 使用SMA-Short将输入短接，测量10Hz-100kHz、10Hz-1MHz、10Hz-Wideband输出端的噪声，分别为1.716mVrms 、5.47mVrms、12.853mVrms。</ p >
231+ < p > 使用SMA-Short将输入短接，测量10Hz-100kHz、10Hz-1MHz、10Hz-Wideband输出端的噪声，分别为1.8mVrms 、5.47mVrms、12.853mVrms。</ p >
257232< p > 由于器件差异和增益校准误差，底噪可能略有波动。</ p >
258233< center >
259234< img src ="https://emoe-blog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/article_img/%E5%99%AA%E5%A3%B0%E6%94%BE%E5%A4%A7%E5%99%A8-%E9%87%8F%E5%8C%96%E5%AF%82%E9%9D%99/nf_100k.PNG " width ="80% " border ="0 "/>
@@ -317,6 +292,7 @@ <h2 id="%E4%BF%AE%E8%AE%A2%E5%8E%86%E5%8F%B2">修订历史</h2>
317292< ul >
318293< li > 2024.1.31 初版发布（v1.0）</ li >
319294< li > 2024.2.27 增加图片，部分内容修订</ li >
295+ < li > 2025.06.10 硬件更新为V1.1.4，输入端支持双极性直流偏置</ li >
320296</ ul >
321297
322298
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