Hallo! Ich arbeite gerad an der Uni an einem Projekt wo ein Vorverstärker benötigt wird, der extrem rauscharm sein soll weil dieser Frequenzanteile verstärken soll deren Amplituden sehr gering sind. (Mikrofonsignal) Meine Frage ist nun, da ich auch eine Platine entwerfen will was ich beim Design bzw. layout beachten soll (außer natürlich rauscharme OPVs zu benutzen...da hab ich mir schon welche rausgesucht) um möglichst rauschfrei zu verstärken (Massefläche??? möglichst dicht bepackt??? kleine Leiterbahnen???) Vielen Dank
auf jeden Fall Metallschichtwiderstände nehmen und so niederohmig wie möglich dimensionieren (also im "schwachstromteil") wenns geht, mit wenigen verstärkerstufen arbeiten
Eine möglichst saubere Betriebsspannung der OP's verwenden, auf die Masseführung achten.
Vergleiche auch, ob Dein OPV rauschärmer ist, als eine Transistoreigangsstufe. OPVs rauschen in der Regel stärker.
Also hab folgende OPVs zur Auswahl, die eigentlich sehr gut geeignet sind und auch sehr rauscharm sind z.B. CLC425 von National bei Ur=1nV/Hz^1/2 Ist es nun besser so klein wie möglich das ganze zu machen (also SMD 1206 oder so) oder spielt das keine rolle???
"Opamps for everyone" solltest du dir mal anschauen: http://focus.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?literatureNumber=slod006b&fileType=pdf
Als erste Stufe eines Mikrofonvorverstärker hab ich mal eine A-Klasse Transistor-Verstärkungsschaltung aufgebaut und sehr gute Ergebnisse erreicht.
Hallo Es gibt eine Applikationsschrift von analog.com, wo die unterschiedlichen Arten "rauscharmer Operationsverstärker" erklärt werden. Es kommt auf die Impedanz der Quelle an, ob sie niederohmig ist, dann spielt das Spannungsrauschen die Hauptrolle, oder ob es eine hochohmige Quelle ist, dann kommt es auf das Stromrauschen an. Für beide Zwecke gibts Spezialtypen. Dynamische Mikrophone sind niederohmig, da gibts vor allem die SSM201x von analog.com und noch zwei weitere (AD797 ?)mit Werten um 0,7 oder 0,8 nV/sqrt(Hz), aber die müssen wirklich mit 50 Ohm oder weniger als Rückkopplungs-Widerstand beschaltet sein, sonst rauscht der Widerstand mehr als der OP. Das bedeutet natürlich einen recht großen Strom, und entsprechende Wärmeabgabe, besonders wenn das ganze mit +/-15V betrieben wird. Natürlich muß die Stromversorgung und Abschirmung entsprechend gut gemacht sein, sonst nützen diese theoretischen Werte nix.
Naja, übertreiben kann man es ja auch... das ganze soll ja nur eine menschliche Stimme über ein Mic verstärken?
Nein, nein...es muß wirklich so penibel wie nur möglich gemacht werden...bei dem Projekt werden 2 Sinustöne ins Ohr geleitet und mit einem 3. moduliert...dieses Signal ist sehr sehr sehr sehr(nur ums zu verdeutlichen ;-))) klein also ist schon mal sehr gute Info...was genau meinst du mit Abschirmung???
Abschirmung ? Naja High-Blech-Tech eben, Weißblechgehäuse drumrumgelötet, Durchführungskondensatoren und -Filter, damit die nächstgelegenen Rundfunksender keine Chance zum Einstreuen haben. Zu den SSM 2015 und 2016 gabs mal zwei Artikel in einem Elrad-Sonderheft "Laborblätter 2", das hab ich noch da, aber die Bauteile werden soweit ich weiß nicht mehr produziert. Für solche Sinusschwingungen ist vermutlich auch ein geringes Klirren nötig, das kann auch nicht jeder OP.
Auch wenn es uncool und teuer ist: Falls das Mikrofonsignal nicht ungewöhnlich hochohmig ist, passt evtl. ein (hochwertiger) Mikrofoneingangsübertrager, der gibt dann 10..15-fache Verstärkung ( fast) ohne Rauschen...
und sollte man nun alles so dicht wie möglich bepacken oder spielt das keine Rolle??? Was ist mit den Leiterbahnen und der Massefläche???
Rauschen ist eine, andere Störquellen sind HF-Einstreuungen, Brummen und Mikrophonie (Erschütterungsempfindlichkeit). Ich sah mal einen Verstärker, den man als Mikrophon verwenden konnte (ohne ein Mikro anzuschließen), war weniger toll. Keramische SMD-Cs und billig-Übertrager sind da ganz gefährlich. Auch Kabel können Mikrophonie zeigen. Möglichst wenige Bauteile dicht zusammen ist immer gut, auf der Unterseite der Platine einen Gnd-Layer, viele Abblock-Cs. Übrigens: auch die Versorgung kann rauschen. Symmetrische Leitungen reduzieren Brumm. Ferritperlen und Mu-Metall-Abschirmung können bei Einstreuungen Wunder bewirken.
Ein symmetrischer Mikrofon-Eingang ist in der professionellen Aufnahmetechnik Standard. Ein guter NF-Übertrager mit Mu-Metallschirmung verhindert außerdem Brummschleifen und dämpft HF-Einkopplungen, schlecht geschirmt fängt er erst recht Netzbrumm ein. Um die beiden Differenzeingänge macht man bei hochohmigen Schaltungen gern einen Masse-Leiterbahnring, damit sind alle eingeschlossenen Lötaugen auf gleichem Potential. Ob das für niederohmige Eingänge auch was nutzt weiß ich nicht.
Und wenn ich einfach einen 50Hz Notchfilter einbaue??? Dann dürfte doch das Netzbrummen kein Problem mehr darstellen,oder?!
Ja, aber dann kannst du deinen Frequenzgang vergessen.
Mir is grad aufgefallen, daß ich ja nur einen bestimmten Bereich verstärken muß, da sich ja die modulierten Töne von der Frequenz her nich ändern und bei ca 1.6 kHz liegen...da pack ich einfach nen Bandpass rüber und Netzbrummen dürfte erstmal kein Problem sein...
Die erste Verstärkerstufe ist beim Rauschen die entscheidende! Also da ist bei Sat Anlagen direkt am LNB ein Transistorverstärker drin. Die erste Stufe sollte dann eine möglichst hohe Verstärkung besitzen (also nahe am gewünschten Endwert) damit man sich das durch die nachfolgenden schlechten Stufen nicht kaputtmacht. Dazu gibt's die Friis'sche Formel oder wie die heißt (2 i!) Alex
Das Rauschen der 2.Stufe geht nur durch die Verstärkung der ersten geteilt ein. Dazu muß man aber die Rauschzahlen (in dB) entlogarithmieren, 1/F1 + 1/G1*F2 bilden und dann wieder den Logarithmus dazu, um die Gesamtrauschzahl beider Stufen in dB zu erhalten - ziemlich umständlich. ICh meine das alte DOS-Program,m Appcad hat diese Umrechnung als Spreadsheet angeboten. Den Namen Friis habe ich noch nicht gelesen, kann sein dass das so heißt. 73 Christoph
Eine gute Lösung stellt auch der PGA2500 von Ti dar, im Datenblatt ist auch eine gute Beispielaplikation. Mfg Michael
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