Rauschen messen mit Umkehrverstärker - LTSpice Rauschanalyse

[Paul E. (gamd)]

Hallihallo,

ich bin gerade dabei die Rauschanalyse des oben zu sehenden 
Umkehrverstärker im LTspice zu verstehen. Diese Schaltung soll dafür 
geeignet sein, um Rauschen zu messen. Und genau das teste ich im 
LTspice.

Paar Infos: R1 ist der Ausgangsswiderstand der Signalspannungsquelle und 
C1 die Kapazität des Kabels und die Eingangskapazität des OPVs. C_f ist 
zur Stabilisierung des Verstärkers da.

Gegeben ist: Transitfrequenz f_t = 1MHz, R1 = 1kOhm und R_F = 47kHz

Für C1 = 1uF ergibt sich aus meiner Rechnung C_F = 1,84nF, sodass die 
kritische Phasenreserve -45° beträgt.

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Als Opamp soll der µD741 gewählt werden. Im LTspice habe ich 
universalopamp2 ausgewählt und dieser soll dementsprechend dem µD741 
angepasst werden. Jedoch finde ich kein Datenblatt zu dem obigen Opamp. 
Nur eben von UA741. - Gibt es µD741 überhaupt?

Folgende Werte kann man da umstellen:

Avol=1Meg GBW=10Meg Slew=10Meg
ilimit=25m rail=0 Vos=0 phimargin=45
en=0 enk=0 in=0 ink=0 Rin=500Meg

Ich hab ein Datasheet zu UA741 gefunden: 
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ua741.pdf
Da steht auch, dass f_t = 1MHz ist. Aber ich was soll ich noch alles 
hier umstellen? Bzw. diese ganzen Parameter finde ich in diesen 
Datenblatt gar nicht, oder wo soll ich da gucken?

[Helmut S. (helmuts)]

Hallo Paul,

Ein Koaxial-Kabel von 10km Länge hat ca. 1uF. Selbst ein 10m 
Koaxialkabel (C=1nF) ist schon eine Rarität. Auch mit großen Photodioden 
kommt man nur auf einige Nanofarad.
Hast du dich um 2 bis 3 Zehnerpotenzen mit der Kapazität vertan?

Den "Rest" beantworte ich auch noch.

Gruß
Helmut

[Christian K. (Gast)]

Der 741 ist nun 50 Jahre alt. So faul können eure Profs doch gar nicht 
sein das die Aufgaben in der Zeit nicht mal aktualisiert werden.

[Paul E. (gamd)]

Hey, danke für deine Antwort.

Ja, ich muss diese genannten Kondensatorwerte C1 nehmen, da das auch 
später so praktisch durchtgeführt wird. Also es handelt sich nicht um 
ein reales Experiment, nehme ich mal an.

Ich habe jetzt doch die Werte des UA741 genommen, d.h. mit f_t = 1MHz 
und bekomme die Auswertung wie sie im Anhang zu sehne ist. Einmal die 
Rauschanalyse und der Frequenzgang.

Aber ich bin mir echt nicht so sicher, warum das funktioniert mit dem 
Umkehrverstärker die Rauschspannung des Eingangssignals zu messen, was 
ja der Sinn dieser Schaltung ist, richtig?

edit: die datei noise_opamp.asc habe ich unabsichtlich hochgeladen und 
trägt nichts dazu hier bei. Bitte löschen, falls möglich.

[Helmut S. (helmuts)]

Ich habe die Opamp-Parameter noch etwas erweitert.

enk Knickfrequenz für 1/f Verhalten von en

ink Knickfrequenz für 1/f Verhalten von in

Phase margin auf 60° gestellt

Opamp model von level.2 auf level.3a umgestellt

Mehr Punkte (100) je Dekade
.noise V(Vout) V3 dec 100 1 10Meg


Plot:

V(onoise) Rauschspannung am Augang

V(inoise) ist einfach V(onoise)/gain

gain ist der AC-gain

Gesamtrauschen V(onoise) 431,29uV (1Hz bis 10MHz)