Die Rauschzahl eines Verstärkers gibt ja, wenn ichs richtig verstanden habe, an, um wieviel sich das SNR bei Durchgang durch den Verstärker verschlechtert. Hängt diese Rauschzahl eigentlich von der Amplitude des Eingangssignals (bzw. Aussteuerung des Verstärkers) ab ? Ich denke mir irgendwie dass, wenn ich mit nem ganz ganz kleinen fast rauschfreien Signal in den Verstärker gehe, fast nur das Eigenrauschen des Verstärkers rauskommt, dann müsste die Rauschzahl schlecht sein. Wenn ich mit nem ziemlich dicken Pegel reingehe dürfte das Rauschen des Verstärkers viel weniger ausmachen. Was verstehe ich da falsch, denn meist wird nur eine einzige Rauszahl angegeben?
Die Rauschzahl eines Verstärkers gibt an um wieviel der Verstärker mehr rauscht als ein am Eingang liegender Widerstand. Angenommen ein Verstärker hat einen Eingangswiderstand von 50 Ohm. Dann rauscht er im Idealfall mit dem Pegel am Eingang der durch das thermische Rauschen des 50 Ohm Widerstandes erzeugt wird ( Stichwort Bolzmansche Konstannte ). Ein realer Verstärker fügt diesem thermischen Widerstandsrauschen ein eigenes Rauschen hinzu. Und genau diese Differenz ist die Rauschzahl des Verstärkers. Dieses Rauschen erscheint natürlich um die Verstärkung des Verstärker am Ausgang höher. Ralph Berres
> Und genau diese Differenz ist die Rauschzahl des Verstärkers.
Nennt sich zwar Differenz, ist in db gemeint, und daher, resp sowieso,
ein Faktor. Sinnvollerweise, zum Vergleichen, bezieht man das
Zusatzrauschen auf den Eingang, dann faellt die eigene Verstaerkung
raus.
Und, zum Vergleich, koennte man auch die Bandbreite rauswerfen.
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Die Messtechnik ist interessant, man schaltet vor den Eingang abwechselnd einen kalten und heissen Widerstand. Kalt heisst Zimmertemperatur, heiss entspricht etwa 10000 Grad. Der wird allerdings durch eine Rauschdiode simuliert, die möglichst genau vermessen ist und deren Frequenzgang mitgeliefert wird. Umschaltung auf "kalt" einfach durch Abschaltung der Diode.
Martin O. schrieb: > Die Rauschzahl eines Verstärkers gibt ja, wenn ichs richtig verstanden > habe, an, um wieviel sich das SNR bei Durchgang durch den Verstärker > verschlechtert. Nein, das ist nicht so. Das ist nur genau dann der Fall, wenn das Signal genau die Referenzamplitude hat, auf die die Rauschzahl bezogen ist, also zum Beispiel das thermische Rauschen eines 50-Ohm-Widerstands bei 290K. In der Regel sind Signale viel größer, dann ist der Verlust an SNR viel viel kleiner (wenn du 30dB über diesem Pegel liegst und dein Verstärker hat eine Noise Figure von 3dB, ändert sich am SNR i.d.R. so gut wie gar nichts -- insbesondere wird es nicht um 3dB schlechter). Ist das Signal allerdings kleiner als dieser Referenzpegel, kann das SNR auch um mehr als die Rauschzahl schlechter werden.
Wofür macht man denn zwei Messungen, obwohl man eigentlich nur eine Zahl bestimmen will?
Martin O. schrieb: > Wofür macht man denn zwei Messungen, obwohl man eigentlich nur eine Zahl > bestimmen will? Wenn du den Gain genau kennst brauchst du nur eine, tust du aber in der Praxis meist nicht.
Sven B.: Vielen Dank, das klärt alles auf. In vielen Quellen findet man die Aussage, dass die Rauschzahl die Verschlechterung des SNRs ist, ohne dass auf die Referenzamplitude hingewiesen wird.
Also, wenn ich das so sehe, komme ich bei einem Widerstand 50R bei 20 Grad und einer Bandbreite mit 10 MHz auf ein Rauschen von 2.84uV was ca. -98 dBm entspricht. Also wenn nun der Transistor diese Bandreite verstärkt muss ich noch die Rauschzahl addieren und dann den Verstärkungsfaktor addieren oder ?
Sascha schrieb: > Also, wenn ich das so sehe, komme ich bei einem Widerstand 50R bei 20 > Grad und einer Bandbreite mit 10 MHz auf ein Rauschen von 2.84uV was ca. > -98 dBm entspricht. Also wenn nun der Transistor diese Bandreite > verstärkt muss ich noch die Rauschzahl addieren und dann den > Verstärkungsfaktor addieren oder ? Wenn die Rauschzahl auf 50 Ohm bei 20 Grad bezogen ist dann darfst du das so machen um den Rauschpegel am Ausgang zu berechnen, ja. Das ist dann eben die Rauschleistung in dem betrachteten 10 MHz-Band.
Sven B. schrieb: > Nein, das ist nicht so. Das ist nur genau dann der Fall, wenn das Signal > genau die Referenzamplitude hat, auf die die Rauschzahl bezogen ist, > also zum Beispiel das thermische Rauschen eines 50-Ohm-Widerstands bei > 290K Keysight schrieb im Beitrag http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5952-8255E.pdf auf Seite 6: > Thus noise figure is independent of the input signal level. Soll ich nun Keysight glauben oder dir?
Eine recht verbreitete Methode die Rauschzahl zu bestimmen ist eine kalibrierte Rauschquelle zu Hilfe zu nehmen. Solche breitbandigen Rauschquellen haben üblicher Weise eine Rauschleistung von 15db. Wenn man jetzt einen Stufenabschwächer zwischen Rauschquelle und Empfänger schaltet und die Betriebsspannung wechselweise ein und ausschaltet, dann erhöht man die Dämpfung des Stufenabschwächers so lange bis am Ausgang des Verstärkers bzw AM Ausgang des Empfängers eine Zunahme des Rauschens um 3db erfolgt, wenn man die Rauschquelle einschaltet. Dann entspricht die Rauschleistung dem Eigenrauschen des Empfängers. Die Rauschmessplätze machen das automatisiert. Voraussetzung ist das der gesamte Empfängerzug sich im absolut linearen Verstärkungsbereich befindet und die AGC ganz sicher noch nicht einsetzt. Ralph Berres
Horst schrieb: > Sven B. schrieb: >> Nein, das ist nicht so. Das ist nur genau dann der Fall, wenn das Signal >> genau die Referenzamplitude hat, auf die die Rauschzahl bezogen ist, >> also zum Beispiel das thermische Rauschen eines 50-Ohm-Widerstands bei >> 290K > > Keysight schrieb im Beitrag > http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5952-8255E.pdf auf Seite 6: >> Thus noise figure is independent of the input signal level. > > Soll ich nun Keysight glauben oder dir? Die Diskrepanz kommt von der Interpretation von "Signal". Du hast aber Recht, meine Formulierung war falsch -- das muss heißen "wenn das Rauschen genau die Referenzamplitude hat, auf die die Rauschzahl bezogen ist". In meiner Vorstellung skalierten die beiden immer zusammen (was ja in der Praxis auch sehr oft der Fall ist). Also erstmal, die NF ist nach Definition natürlich immer unabhängig vom Signalpegel. Was sich ändert ist die effektive Degradation des SNR des Signals. Und die hängt davon ab, wie das Gesamt-Eingangssignal (Signal und Rauschen) skaliert ist. Ist der Rauschpegel der thermische Rauschpegel und mein Signal ist 20 dB drüber, und der Verstärker hat 3 dB NF, dann sinkt mein SNR um 3 dB -- das stimmt. Schicke ich das Signal aber vorher durch einen anderen Verstärker, der den sowohl Rauschpegel als auch Signalpegel um 30 dB anhebt, dann verschlechtert sich das SNR beim Durchgang durch den zweiten Verstärker mit 3 dB NF fast gar nicht mehr, insbesondere nicht um 3 dB (siehe auch https://de.wikipedia.org/wiki/Friis-Formel). Wenn man genau das was am Eingang des Verstärkers liegt als Signal interpretiert, und den thermischen Rauschpegel am Eingang als das Rauschen für dieses Signal, dann stimmt es dass das SNR immer gleich stark schlechter wird. Diese Interpretatioin ist aber nur für den LNA sinnvoll und da auch nur manchmal (der Rauschpegel am Eingang vom LNA liegt oft unter dem thermischen Rauschpegel). Ich finde diese Sichtweise verwirrend und praxisfern, und sie hat ja auch den TO verwirrt.
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Sven B. schrieb: > der Rauschpegel am Eingang vom LNA > liegt oft unter dem thermischen Rauschpegel Da solltest du uns nochmal erläutern wie du das meinst?
Elektrolurch schrieb: > Sven B. schrieb: >> der Rauschpegel am Eingang vom LNA >> liegt oft unter dem thermischen Rauschpegel > > Da solltest du uns nochmal erläutern wie du das meinst? Wenn du eine Antenne nimmst und die irgendwo hin richtest wo nicht der gesamte Pattern mit Boden gefüllt ist, hast du einen Teil Weltraum / Atmosphäre dabei, der je nach Frequenz eine Temperatur von 3K..100K oder so ähnlich haben kann. Dann ist die Gesamt-Rauschenergie unter der eines Widerstands auf Zimmertemperatur. Bei Satellitenkommunkation oder Astronomie wird das quasi immer der Fall sein.
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Sven B. schrieb: > Schicke ich das Signal aber vorher durch einen anderen Verstärker, der > den sowohl Rauschpegel als auch Signalpegel um 30 dB anhebt, dann > verschlechtert sich das SNR beim Durchgang durch den zweiten Verstärker > mit 3 dB NF fast gar nicht mehr, insbesondere nicht um 3 dB Ja und der andere Verstärker hat keine NF oder wat? Hebt nur beides gleich um 30dB an? Ich glaube nicht... Dass es natürlich insbesondere auf die NF des ersten Verstärkers ankommt, ist schon klar. Wer NF kennt, kennt auch Friis. Sven B. schrieb: > Wenn man genau das was am Eingang des Verstärkers liegt als Signal > interpretiert, und den thermischen Rauschpegel am Eingang als das > Rauschen für dieses Signal, dann stimmt es dass das SNR immer gleich > stark schlechter wird Ob das jetzt das thermische Rauschen oder galaktisches oder man-made Rauschen ist, spielt keine Rolle. Die Gleichung gilt trotzdem. Man nimmt zwar häufig thermisches Rauschen an, aber das muss nicht immer eine vernünftige Entscheidung sein, zB wenn man mit der Antenne ins All oder in die Sonne schaut. Sven B. schrieb: > Dann ist die Gesamt-Rauschenergie unter der eines Widerstands auf > Zimmertemperatur. Naja, ganz so einfach ist aber auch das nicht. Ansonsten würde es keinen Sinn machen, zB in Effelsberg nen Kryo-Empfänger zu verwenden. Es sind hier noch beispielsweise ohmsche Verluste zu berücksichtigen, die einem dann leider doch mehr als 3K Rauschtemperatur bescheren.
Horst schrieb: > Sven B. schrieb: >> Schicke ich das Signal aber vorher durch einen anderen Verstärker, der >> den sowohl Rauschpegel als auch Signalpegel um 30 dB anhebt, dann >> verschlechtert sich das SNR beim Durchgang durch den zweiten Verstärker >> mit 3 dB NF fast gar nicht mehr, insbesondere nicht um 3 dB > > Ja und der andere Verstärker hat keine NF oder wat? Hebt nur beides > gleich um 30dB an? Ich glaube nicht... Das ist ja jetzt für das Beispiel egal. > Sven B. schrieb: >> Wenn man genau das was am Eingang des Verstärkers liegt als Signal >> interpretiert, und den thermischen Rauschpegel am Eingang als das >> Rauschen für dieses Signal, dann stimmt es dass das SNR immer gleich >> stark schlechter wird > > Ob das jetzt das thermische Rauschen oder galaktisches oder man-made > Rauschen ist, spielt keine Rolle. Die Gleichung gilt trotzdem. Man nimmt > zwar häufig thermisches Rauschen an, aber das muss nicht immer eine > vernünftige Entscheidung sein, zB wenn man mit der Antenne ins All oder > in die Sonne schaut. Der Punkt ist doch aber dass die "Noise Figure" auf das thermische Rauschen eines gematchten Widerstands bei 290K bezogen ist. Hat das Rauschen irgendeine andere Ursache, bewirke diese dass es höher ist oder niedriger oder bereits von einem Vorverstärker verstärkt, ist der Noise Factor eben nicht mehr einfach der Faktor zwischen den SNR an Eingang und Ausgang. Und das ist verwirrend. Ich will nur Folgendes sagen: Man liest zum Noise Factor die zwei Sätze "Der Noise Factor ist der Faktor zwischen SNR am Eingang und am Ausang" und "Der Noise Factor hängt nicht von der Signalamplitude ab". Wenn das das ist was man über das Thema weiß, kommt man sehr leicht zu falschen Schlüssen. Stattdessen würde ich es so formulieren: "Der Noise Factor ist der Faktor, um den das SNR schlechter wird, wenn der Rauschpegel dem eines angepassten Widerstands bei 290K entspricht.". > Sven B. schrieb: >> Dann ist die Gesamt-Rauschenergie unter der eines Widerstands auf >> Zimmertemperatur. > > Naja, ganz so einfach ist aber auch das nicht. Ansonsten würde es keinen > Sinn machen, zB in Effelsberg nen Kryo-Empfänger zu verwenden. Es sind > hier noch beispielsweise ohmsche Verluste zu berücksichtigen, die einem > dann leider doch mehr als 3K Rauschtemperatur bescheren. Weiß ich, ich hab mal dort gearbeitet ;) Klar, auf 3K Rauschtemperatur kommt man nicht. Und mit den gekühlten Empfängern und den resistiven Verlusten hast du auch Recht. Trotzdem kommt man damit je nach Wetter auf Rauschtemperaturen von ~40K, weit unter Zimmertemperatur. Und: Auch mit einem Verstärker auf Zimmertemperatur kann man Rauschtemperaturen unter Zimmertemperatur beobachten.
Sven B. schrieb: > Und: Auch mit einem Verstärker auf > Zimmertemperatur kann man Rauschtemperaturen unter Zimmertemperatur > beobachten. Ja, ein simpler Sat-LNB und ein Spektrum-Analysator, mit dem man das Ausgangssignal des LNB bei 1..2 GHz beobachten kann, reicht dafür aus. Ohne Schüssel. Es ist beeindruckend zu sehen, wie im Spektrogramm das Gras wächst, wenn man den LNB vom kalten Himmel auf irdische Objekte richtet.
Sven B. schrieb: > Man nimmt >> zwar häufig thermisches Rauschen an, aber das muss nicht immer eine >> vernünftige Entscheidung sein, Es ist aber nun mal da, und beeinflusst die Empfindlichkeit eines Empfangssystemes. Das ist ja der Grund warum man in der Astronomie das LNB bis auf wenige Grad Kelvin runter kühlt. Ralph Berres
nachtmix schrieb: > Sven B. schrieb: >> Und: Auch mit einem Verstärker auf >> Zimmertemperatur kann man Rauschtemperaturen unter Zimmertemperatur >> beobachten. > > Ja, ein simpler Sat-LNB und ein Spektrum-Analysator, mit dem man das > Ausgangssignal des LNB bei 1..2 GHz beobachten kann, reicht dafür aus. > Ohne Schüssel. > Es ist beeindruckend zu sehen, wie im Spektrogramm das Gras wächst, wenn > man den LNB vom kalten Himmel auf irdische Objekte richtet. Da werden zwei Dinge unzulässig durcheinandergemischt. Nicht ein Verstärker beobachtet in diesem Fall die Rauschtemperatur unter Zimmertemperatur, sondern die Antenne. Und die muss nach Fries als eigenständiges Element mit eigener Rauschzahl betrachtet werden.
Ralph B. schrieb: > Sven B. schrieb: >> Man nimmt >>> zwar häufig thermisches Rauschen an, aber das muss nicht immer eine >>> vernünftige Entscheidung sein, > > Es ist aber nun mal da, und beeinflusst die Empfindlichkeit eines > Empfangssystemes. Das Zitat ist nicht von mir ;) > Das ist ja der Grund warum man in der Astronomie das LNB bis auf wenige > Grad Kelvin runter kühlt. Ja, im Endeffekt natürlich schon. Aber die Rauschtemperatur am Eingang ist trotzdem nicht die physikalische Temperatur des LNB ... deshalb ist das nicht unbedingt eine intuitive Bezugsgröße. Wie erwähnt, typische Systemtemperaturen bei niedrigen Frequenzen sind so um die 50K, und das ist weder die physikalische Temperatur des LNB noch die der Umgebung. Ich glaube man würde sich oft einen Gefallen tun, wenn man es einfach in W/sqrt(Hz) angeben würde statt als NF. Denn wenn man mit der NF irgendwas anfangen will außer sie mit anderen NF zu vergleichen muss man sie sowieso umrechnen. Grüße, Sven
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Sven B. schrieb: > Ich glaube man würde sich oft einen Gefallen tun, wenn man es einfach in > W/sqrt(Hz) angeben würde statt als NF. Man tut sich keinen Gefallen. Denn es ist gerade der Vorteil der Rauschzahl, dass sie universell und unabhängig von der Bandbreite das Rauschverhalten beschreibt.
Elektrolurch schrieb: > Sven B. schrieb: >> Ich glaube man würde sich oft einen Gefallen tun, wenn man es einfach in >> W/sqrt(Hz) angeben würde statt als NF. > > Man tut sich keinen Gefallen. Denn es ist gerade der Vorteil der > Rauschzahl, dass sie universell und unabhängig von der Bandbreite das > Rauschverhalten beschreibt. Das tut sie auch dann noch, wenn ich sie in W/sqrt(Hz) statt in dB angebe. Die Größe ist dieselbe, nur dass die Logarithmierung und der (oft willkürliche) Bezug zur Rauschleistungsdichte eines 50-Ohm-Widerstands bei Zimmertemperatur wegfällt.
Sven B. schrieb: > Die Größe ist dieselbe, nur dass die Logarithmierung und der > (oft willkürliche) Bezug zur Rauschleistungsdichte eines > 50-Ohm-Widerstands bei Zimmertemperatur wegfällt. Die Rauschzahl (bzw. das Rauschmaß in dB) ist nicht 50 Ohm bezogen, es ist ein dimensionsloses Leistungsverhältnis. W/sqrt(Hz)ist eine Absolutleistung auf ein Hz Bandbreite normiert.
Elektrolurch schrieb: > Sven B. schrieb: >> Die Größe ist dieselbe, nur dass die Logarithmierung und der >> (oft willkürliche) Bezug zur Rauschleistungsdichte eines >> 50-Ohm-Widerstands bei Zimmertemperatur wegfällt. > > Die Rauschzahl (bzw. das Rauschmaß in dB) ist nicht 50 Ohm bezogen, es > ist ein dimensionsloses Leistungsverhältnis. "The noise factor is defined as the ratio of the output noise power of a device to the portion thereof attributable to thermal noise in the input termination at standard noise temperature T0 (usually 290 K)." https://en.wikipedia.org/wiki/Noise_figure Die 50 Ohm waren jetzt nur ein Beispiel, tatsächlich ist das natürlich die Eingangsimpedanz deines Verstärkers -- die kann auch anders sein. Dimensionsloses Leistungsverhältnis stimmt, aber das heißt ja nicht dass es keine anderen Randbedingungen gibt, für die diese Angabe gültig ist. Und diese andere Randbedingung ist eben der Rauschpegel am Eingang. Man kann den Noise Factor auch über das Verhältnis der Signal-zu-Rausch-Verhältnisse an Eingang und Ausgang definieren, aber dann muss man das Rauschniveau für das dieser Noise Factor (eben zum Beispiel "angepasster Widerstand bei 290K") gilt jedes mal dazu sagen.
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Sven B. hat Recht. Es hat mich seinerzeit die weit größte Anstrengung gekostet die genaue Definition und Bedeutung der Rauschzahl zu begreifen, als die anderen Themengebiete der HF zu verstehen. Ich finde die Rauschzahl ist eine, durch die gewohnte Logarithmierung auf einen vermeintlich sinnvollen Referenzwert, missglückte Vereinfachung. Die absolute Angabe in W/sqrt(Hz) wäre deutlich intuitiver und einfacher zu verstehen.
knallbär schrieb: > Ich finde die Rauschzahl ist eine, durch die gewohnte Logarithmierung > auf einen vermeintlich sinnvollen Referenzwert, missglückte > Vereinfachung. Die Rauschzahl und auch das Rauschmaß (= Rauschzahl in dB) sind keine "missglückte" Vereinfachung Sie sind als unverselle Verhältnisgröße in der HF-Technik absolut sinnvoll und haben sich bewährt. Und die Rauschzahl ist auch einfach zu begreifen, sie ist ganz simpel das Verhältnis von SNRein zu SNRaus an einem Zweiport. Einfacher geht es wohl nicht. Die Ermittlung des Rauschens einer Kettenschaltung von Zweiports ist durch die Rauschzahl erst einfach möglich. Genauso auch eine bandbreitenunabhängige Angabe einer Empfängerempfindlchkeit. In der Hochfrequenz vermeidet man es nach Möglichkeit mit Absolutgrößen zu rechnen - es schränkt viel zu sehr ein. Die Angaben von Rauschleistungen, Spannungen oder Strömen als Absolutwert wie z.B. W/sqr(Hz) sind vornehmlich bei den Analogleuten z.B. bei Operationsvertärkern üblich.
Elektrolurch schrieb: > Und die Rauschzahl ist auch einfach zu begreifen, sie ist ganz simpel > das Verhältnis von SNRein zu SNRaus an einem Zweiport. Einfacher geht es > wohl nicht. Auf die Gefahr hin mich zu wiederholen, so einfach ist es aber nicht. Ich formuliere es mal extrem: in keinem realen System ist die Rauschzahl tatsächlich gleich dem Verlust an SNR, was mich interessiert. Beispiel Effelsberg: Sagen wir, ein Verstärker hat eine NF von 1.5 dB. Die Systemtemperatur am Eingang ist, sagen wir mal, 25 K. Dann ist die Rauschleistungsdichte am Eingang -184.6 dBm = 3.45e-22 W/Hz. Durch das Rauschen des Verstärkers, was 1.64e-21 W/Hz ist, erhöht sich diese Rauschleistungsdichte auf 1.99e-21 W/Hz, was einem Verlust an SNR von 7.6 dB entspricht. Das sind 6 dB, aka ein Faktor 16 Messzeit mehr, als die NF, wenn man sie blind (d.h. falsch) verwendet, behauptet. Das Argument funktioniert auch andersherum, wenn am Eingang aus irgendeinem Grund mehr Rauschen ist. Ich will die Nützlichkeit der NF als Kenngröße nicht abstreiten, sie liefert sehr schöne Zahlen die man viel besser irgendwo hinschreiben kann als "1.64e-21 W/Hz". Aber die tatsächliche Bedeutung ist in vielen realen Systemen sehr unintuitiv. > Die Ermittlung des Rauschens einer Kettenschaltung von Zweiports ist > durch die Rauschzahl erst einfach möglich. Genauso auch eine > bandbreitenunabhängige Angabe einer Empfängerempfindlchkeit. Das geht beides auch ziemlich einfach, wenn ich den Wert in W/Hz angebe ... > Die Angaben von > Rauschleistungen, Spannungen oder Strömen als Absolutwert wie z.B. > W/sqr(Hz) sind vornehmlich bei den Analogleuten z.B. bei > Operationsvertärkern üblich. Sorry, hab dich auch mit verwirrt, es ist natürlich W/Hz, nicht W/sqrt(Hz). Mein Fehler, hab ich oben zuerst geschrieben.
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Elektrolurch schrieb: > Und die Rauschzahl ist auch einfach zu begreifen, sie ist > ganz simpel das Verhältnis von SNRein zu SNRaus an einem > Zweiport. Einfacher geht es wohl nicht. Nein. Genau das stimmt i. Allg. nicht. (Vielen Dank an Sven fuer den hartnaeckig wiederholten Hinweis.) Es liegt die voellig schizophrene Situation vor, dass bei der Erklaerung der Rauschzahl haeufig auf die Friis-Formel verwiesen wird -- aber gerade die Friis-Formel ist der schlagende Beweis, dass die Interpretation "SNR_aus / SNR_ein" NICHT stimmt: Die Rauschzahl der zweiten Stufe bewirkt ja gerade KEINE proportionale Verschlechterung des SNR! Ich selbst bevorzuge daher seit vielen Jahren die Interpretation: Die Rauschzahl ist das Verhaeltnis von realem Verstaerkerrauschen zum Rauschen der Systemimpedanz.
Sven B. schrieb: >> Die Ermittlung des Rauschens einer Kettenschaltung von >> Zweiports ist durch die Rauschzahl erst einfach möglich. >> Genauso auch eine bandbreitenunabhängige Angabe einer >> Empfängerempfindlchkeit. > > Das geht beides auch ziemlich einfach, wenn ich den Wert > in W/Hz angebe ... Naja, "ziemlich einfach" ist relativ :) Das Problem ist doch gar nicht die Rauschzahl an sich, sondern die ueberall zu lesende bloedsinnige Interpretation. Der Wert der Rauschzahl liegt ja darin, dass sie von allen zufaelligen, leicht veraenderbaren technischen Einfluessen befreit ist und NUR das Rauschverhalten beschreibt. Systemimpedanz, Verstaerkung und Bandbreite spielen aufgrund der Normierung keine Rolle.
Possetitjel schrieb: >> Das geht beides auch ziemlich einfach, wenn ich den Wert >> in W/Hz angebe ... > > Naja, "ziemlich einfach" ist relativ :) Finde schon, ich meine das effektive Eingangsrauschen zweier Verstärker ist dann einfach N1 + N2/G1, wenn N1 und N2 die beiden Rauschleistungsdichten in W/Hz und G1 der Gain des ersten Verstärkers ist. Hat genau die gleiche Form wie die Friis-Formel ;) > Das Problem ist doch gar nicht die Rauschzahl an sich, sondern > die ueberall zu lesende bloedsinnige Interpretation. Ja, kann man wohl auch so sehen.
Wenn man die Rauschleistungsdichte statt der Rauschzahl verwendet, erhält man zumindest auch ein sinnvolles Resultat wenn man (gedacht) eine rauschfreie Signalquelle (SNR unendlich) an den Eingang des Verstärkers/Zweitors anschliesst.
Martin O. schrieb: > Wenn man die Rauschleistungsdichte statt der Rauschzahl > verwendet, erhält man zumindest auch ein sinnvolles > Resultat wenn man (gedacht) eine rauschfreie Signalquelle > (SNR unendlich) an den Eingang des Verstärkers/Zweitors > anschliesst. Ja, das stimmt wohl - aber unter dieser Bedingung kann man auch die Rauschzahl verwenden :) Anders ausgedrueckt: Die uebliche SNR_aus/SNR_ein-Betrachtung liefert auch NUR unter der von Dir genannten Bedingung sinn- volle Resultate! Darauf wird aber aus mir unbekannten Gruenden fast nie hingewiesen. Das Eigenrauschen eines Verstaerkers ueber einen Faktor (also als Vielfaches) des unvermeidlichen Rauschens der Systemimpedanz auszudruecken, das ist durchaus sinnvoll. Das Rauschen der Systemimpedanz definiert ja die Grenze nach unten. Nach der Friis-Formel ADDIERT sich aber das Eigenrauschen des Verstaerkers zu der Rauschleistung, die am Eingang anliegt (und alles zusammen wird dann verstaerkt). Es ist daher voellig sinnfrei, die Rauscheigenschaften des Verstaerkers als Faktor bezogen auf eine unbekannte Rauschleistung am Eingang anzugeben! Genau das passiert aber, wenn das Eingangssignal schon einen Rauschanteil mitbringt, der nicht von der Systemimpedanz hervorgerufen wird. Ich habe wirklich keine Ahnung, warum man das so oft unter den Tisch fallen laesst.
Possetitjel schrieb: > Es ist daher voellig > sinnfrei, die Rauscheigenschaften des Verstaerkers als Faktor > bezogen auf eine unbekannte Rauschleistung am Eingang anzugeben! > Genau das passiert aber, wenn das Eingangssignal schon einen > Rauschanteil mitbringt, der nicht von der Systemimpedanz > hervorgerufen wird. Sehr schön formuliert, ich denke das trifft genau den Punkt.
Elektrolurch schrieb: > knallbär schrieb: >> Ich finde die Rauschzahl ist eine, durch die gewohnte Logarithmierung >> auf einen vermeintlich sinnvollen Referenzwert, missglückte >> Vereinfachung. > Und die Rauschzahl ist auch einfach zu begreifen, sie ist ganz simpel > das Verhältnis von SNRein zu SNRaus an einem Zweiport. Einfacher geht es > wohl nicht. Sven B. hat es schon richtig gestellt, aber ich möchte ebenfalls nochmals darauf hinweisen, dass das oben geschriebene natürlich Quatsch ist. Zumindest wenn man es verallgemeinert. Da scheint mir ein Blinder von Farben zu reden.
Sven B. schrieb: > Sorry, hab dich auch mit verwirrt, es ist natürlich W/Hz, nicht > W/sqrt(Hz). Mein Fehler, hab ich oben zuerst geschrieben. Ups, dass ist mir jetzt peinlich. Habe den Fehler ebenfalls übernommen...
Hier noch einige interessante Links zum Rauschen von Verstärkern: "The Y Factor Technique for Noise Figure Measurements" von R&S: http://www.rfdesignuk.com/Documents/R&S%20Noise%20Figure%20and%20Uncertainty%20Calculator%20notes.pdf Weitere interessante Links: http://g8fek.com/papers.html Wenn ihr wirklich eigene (vernünftige) Messungen durchführen möchtet, empfehle ich dieses Projekt von G8KBB. „The measurement of noise“ von Dave G8KBB: http://www.bartelsos.de/dk7jb.php/selbstbau-trx-2012?download=79
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