Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Alternative zum dual OPV OPA2350


von Markus W. (dl8mby)


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Hallo Forum,
und Entwickler,

deren "braed and butter" der Einsatz von OPVs im
täglichen Arbeitsumfeld ist,

gibt es zu dem u.g. OPV von TI mit den angegebenen
Daten eine bessere Alternative in Punkto Rauschen
und Empfindlichkeit, um den im Anhang aufgeführten
Tayloe-Sampler aufzubauen?

Number of Channels (#)                          2
Total Supply Voltage (Min) (+5V=5, +/-5V=10)    2.7
Total Supply Voltage (Max) (+5V=5, +/-5V=10)    5.5
GBW (Typ) (MHz)                                 38
Slew Rate (Typ) (V/us)                          22
Rail-to-Rail                                    In/Out
Vos (Offset Voltage @ 25C) (Max) (mV)           0.5
Iq per channel (Typ) (mA)                       5.2
Vn at 1kHz (Typ) (nV/rtHz)                      7
Offset Drift (Typ) (uV/C)                       4
IIB (Max) (pA)                                  10
Io (Typ) (mA)                                   80
CMRR (Typ) (dB)                                 84
Architecture                                    CMOS
Additional Features                             high Cload Drive
Operating Temperature Range (C)                 -40-85
Pin/Package                                     8SOIC

Die benötigte Bandbreite liegt etwas über 200KHz. Z.Z wird das OPV
Ausgangs-Signal wohl nur mit 96kHz abgetastet, da die Bandbreite 44kHz
beträgt. Um noch für die 192kHz Variante tauglich zu sein, sollte
der OPV im Großsignalbetrieb bis über die 200KHz einsetzbar sein.
Für das jetzige Layout wird eine SO08 Gehäuseform verwendet.

Was für Alternativen fallen Euch so spontan ein? Preis sollte unter
20€ bei Einzelstückzahlen liegen.
Der o.g. OPV OPA2350 kostet z.B. bei Mouser so um die 5€.

Danke für Eure Empfehlungen und Vorschläge.

Markus
DL8MBY

PS.: Ich verwende entgegen dem angehängtem Schaltplan für C68/C69 47nF
als S&H Kapazitäten. Die Originale sind für eine höhere Bandbreite aus-
gelegt, die aber der nachfolgende MC (STM32F405) nicht ausnützen kann,
weil zu langsam - so die Software-Entwickler zum mcHF OS-Projekt.
Beitrag "mcHF-SDR Selbstbau-Projekt"

von Markus W. (dl8mby)


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Hallo Spezialisten,

Immer noch keine Verschläge zur OPV Wahl.

Habe gerade selber bei TI im OPV Selector gesehen,
dass es nicht so viele OPVs mit geringem Rauschen
und gleichzeitig geringen Leckströmen, wie es für
ein S&H Glied erforderlich ist, gibt.

Wie sieht es bei Analog oder Linear aus?

Gruß

Markus

von OPV (Gast)


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von Markus W. (dl8mby)


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Danke,


wie finde ich heraus wie das Rauschen zwischen 1Hz und 100Hz
aussieht. (Stichwort 1/f-Rauschen).
Welcher Parameter in Datenblatt ist dabei von Bedeutung?

Danke!

Markus

von OPV (Gast)


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http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADA4897-1-EP_4897-2-EP.pdf

Zum Beispiel hier Seite eins :)
Das Rosa Rauschen ist halt in den Datenblättern mit Beziehung auf 
Sapnnung und nicht Energie angegeben daher die 1/sqrt(Hz).

von OPV (Gast)


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Bzw. in Datenblätter unter nV(µV)/sqrt(Hz) zu finden.

von OPV (Gast)


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Nochmal etwas ausfürhlicher: Der Herrsteller gibt dir die 
Rauschspannungdichte an (er weiß ja nicht wie du den OPV einsetzt). Dich 
interessiert da Rauschen zwischen 1 und 100 Hz.
Rechnung: ADA4528-2 (Low Noise) 5,9nV/sqrt(Hz)
1.)
Vn(1Hz) = 5,9 nV * sqrt(1) = 5,9 nV
2.)
Vn(100Hz) = 5,9 nV * sqrt(100) = 59 nV

von Markus W. (dl8mby)


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Hallo OPV,

dann habe ich da wohl noch eine Wissenslücke.

Ich war überzeugt, dass die Angabe von nV(µV)/sqrt(Hz)
sich auf den mittleren Frequenzbereich bezieht und nicht
auf den Anfang, wo das rosa Rauschen auftritt, vor allem
bei JFET OPVs, gilt.

Man unterscheidet doch zwischen dem weißen nicht
deterministischem rauschen aus den Widerständen und dem
Rauschen, dass durch die Halbleitereffekte hervorgerufen
wird.

Somit müsste man doch die einzelnen Frequenzbereiche doch
unterschiedlich bewerten und auch im Datenblatt angeben.

Habe ich da was durcheinander gebracht, oder stimmt das so.

Danke für die Erklärung in Voraus.

Markus

von OPV (Gast)


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Ups mein Fehler, natürlich bezieht sich das auf die Bandbreite und nicht 
einzelner Frequenzen

von Markus W. (dl8mby)


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Hallo OPV,

habe Deine dritte Antwort erst jetzt bemerkt.

Ich war der Meinung, dass die angegebene Formel nicht für den
unteren Bereich, ( so ca. 10 Hz) angewendet werden kann.
Die Instrumentenverstärker sind ja deswegen so teuer, weil sie
doch am DC mit wenig Rauschen und Offset in der Lage sind
Differenzspannungen zu messen.

Und da im untersten Frequenzbereich verschiedene physikalische
Aspekte wirken ist der Aufwand, den man treiben muss um einen
entsprechend rauscharmen OPV herzustellen entsprechend größer.

Gruß
Markus

von OPV (Gast)


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Markus W. schrieb:
> Somit müsste man doch die einzelnen Frequenzbereiche doch
> unterschiedlich bewerten und auch im Datenblatt angeben.

Bei ausgeschriebenen Low Noise OPV ist das Diagramm auch im Datenblatt 
zu finden

von Markus W. (dl8mby)


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Also laut TI Datenblatt, z.B. zu dem OPA2140

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa2140.pdf

würde die angehängte Grafik eine Aussage zu dem
unteren Frequenzbereich machen.
Aber wie kann ich dass als Zahlenwert im DB finden,
um es mit anderen OPV's zu vergleichen.
Oder muss ich mir aus der Abbildung den Wert des
Low-Freq.-Rauschens selber ermitteln.

Ich dachte das wäre ein charakteristischer Wert,
der eben einen OPV von seiner Konkurrenz unterscheiden
könnte.

Gruß
Markus

: Bearbeitet durch User
von OPV (Gast)


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Als Vergleichswert der in jedem Datenblatt angegeben ist kenn ich nur 
die Rauschdichte.

von MiWi (Gast)


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Markus W. schrieb:
> Hallo OPV,
>
> dann habe ich da wohl noch eine Wissenslücke.

Hallo Markus

ich kann Dir da Art of Electronics 3rd Edition ans Herz legen... danach 
sind keine Fragen mehr offen

Grüße

MiWi

von Markus W. (dl8mby)


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Hallo MiWi,

danke für den Hinweis.

Stolzer Preis von 110€
Ist das amerkianische Literatur.

Ich müsste mal bei mir im Regal mal schmökern.
Habe auch einige Wandmeter an Elektronik-Büchern
daheim, meist von Prentice Hall.
Man wird nur immer bequemer und traktiert immer nur
das Web um an Infos zu kommen.

Hast Du eine Ahnung ob es da eine Leseprobe als
Pfd gibt.

Habe gerade auch gesehen, dass es als 2015 Ausgabe

"The Art of Electronics (Englisch) Gebundene Ausgabe – 30. März 2015"

für 72€ zu haben ist.

Gruß
Markus

von egonotto (Gast)


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Hallo,

es gibt bei TI einige gute Videos (9 zum Thema Rauschen) über OPV.

http://www.ti.com/lsds/ti/amplifiers-linear/precision-amplifier-precision-labs.page

Das erste Rauschvideo ist hier: 
https://training.ti.com/ti-precision-labs-op-amps-noise-1?cu=14685

MfG

egonotto

von MiWi (Gast)


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Markus W. schrieb:
> Hallo MiWi,
>
> danke für den Hinweis.
>
> Stolzer Preis von 110€
> Ist das amerkianische Literatur.
>
> Ich müsste mal bei mir im Regal mal schmökern.
> Habe auch einige Wandmeter an Elektronik-Büchern
> daheim, meist von Prentice Hall.
> Man wird nur immer bequemer und traktiert immer nur
> das Web um an Infos zu kommen.
>
> Hast Du eine Ahnung ob es da eine Leseprobe als
> Pfd gibt.
>
> Habe gerade auch gesehen, dass es als 2015 Ausgabe
>
> "The Art of Electronics (Englisch) Gebundene Ausgabe – 30. März 2015"
>
> für 72€ zu haben ist.
>
> Gruß
> Markus


Also mein Buchhänlder hat mir die Orginalausgabe um 87€ organisiert.... 
Es ist - trotz knochentrockener Materie - gut(!) und leicht zu lesen.

Tietze und Schenk sind dagegen... naja..... witzlos und frei von Esprit.

Wegen Leseprobe... kannst Du bitte selber Google anwerfen?  Danke.


MiWi

von Markus W. (dl8mby)


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Hallo Forum,

nachdem ich gestern keine konkrete Antwort auf meine
Frage zu der Alternative zum OPA2350 von TI erhalten habe,
ist mir heute mehr durch Zufall der AD8652ARZ unter gekommen.

Vielleicht ist es auch für andere von Interesse.

4,5nV/Sqrt(Hz) statt der 7nVSqrt(Hz).


http://www.farnell.com/datasheets/1805418.pdf

Markus
DL8MBY

von OPV (Gast)


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Markus W. schrieb:
> http://www.farnell.com/datasheets/1805418.pdf

Guck dir mal Figure 20 an. Du bist ja am unteren Frequenzbereich 
interessiert. Du musst halt auf die Seiten von TI, Analog und Linear 
gehen die Suche nach Low Noise 2 Channel anschmeißen (wie mein erster 
Link von Analog) und dann Datenblätter mit deinen konkreten 
Anforderungen vergleichen. Diese Arbeit kann dir hier keiner Abnehmen, 
nur generelle Empfehlungen. Ob die passen musst du selbst noch 
entscheiden.
Zum Beispiel können die meisten rauscharmen Anwendungen für Audio mit 
dem NE5534 erschlagen werden.

von Markus W. (dl8mby)


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Hallo OPV,

im meiner Frage, siehe Schaltbild im Thread ganz am Anfang,
geht es um einen OPV, der als Verstärker für einen Direct
Converter (Empfänger) der über einen Tayloe-Sampler die
Empfangsfrequenz "herunter mischt".
D.h. der OPV sitzt hinter einem Analog-Mux (z.B. CBT3253)
und verstärkt die Spannung hinter den RC-Giledern R43/C68 und
R44/C69, die im Zusammenspiel wie S&H wirken.

Dieses Signal von DC bis zur RC-Bandbreite soll effektiv, d.h.
mit maximale Empfindlichkeit und geringstes Empfängerrauschen,
verstärkt werden. Der nachfolgende ADC-Chip ein WM8713 soll
eine Spannung erhalten, die er optimal in seinem
Arbeitsbereich verarbeiten soll.

Auch soll der OPV die Kapazitäten C68/C69 möglichst gering belasten,
deswegen der FET-OPV, um den Abtastwert nicht zu verfälschen
und dadurch Verzerrungen hervorzurufen.
Somit braucht der OPV auch einen kleinen Leckstrom an seinen Eingängen.

Und für diesen Fall suche ich halt einen guten oder besseren OPV,
da dieser einen großen Anteil der Empfängerperformance ausmacht,
neben der LO Spektralreinheit und seinem Jitter, der negativen
Einfluss auf den Mux hat.

Da ich auf diesem Gebiet kein Experte bin, wollte ich eben von
diesen die Meinung hören, was zu beachten ist, falls ich etwas
übersehen habe.

Ich hoffe nach dieser genaueren Beschreibung des Problems melden
sich noch einige Spezialisten zu dem Thema.


Danke im Voraus.

Markus
DL8MBY

: Bearbeitet durch User
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