mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ausgangsspektrum eines Rauschgenerators


Autor: Axel Krüger (axel)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi!

Ich seh nicht durch : (  Ich brauche einen weisses Rauschsignal bis min 
100khz. Hab schon viel recherchiert und bin letztendlich auf ein 
Schaltungsbsp. von Maxim gestossen:

http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3469

Wie kommt man rechnerisch auf die ca. -50db?  Auch bei allen anderen 
Rauschgeneratoren (zb 
http://projektlabor.ee.tu-berlin.de/projekte/disco...) 
ists der Wert.  Formel ist doch 20log(ua/ue) oder irre ich mich da? Was 
ist beim Rauschgen ua und ue sodass die Dämpfung von -50 zustande kommt?

Wieviel ists in Volt was bei der Maxim Schaltung rauskommt?

Hoffe ihr könnt mir helfen und wäre sehr dankbar!

gruss Axel

Autor: B e r n d W. (smiley46)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Axel

Bei der Formel 20*log(ua/ue) handelt es sich um eine Verstärkung bzw. 
Dämpfung. Dabei entsprechen 20dB einer Verstärkung um den Faktor 10 und 
-20dB einer Dämpfung um Faktor 10.

Die eigentliche Rauschquelle besteht besteht aus der Zehnerdiode und dem 
Widerstand R1 mit 30 Ohm. Das Rauschen kann bis in den GHz-Bereich 
reichen. Die Rauschspannung beträgt nur ca. 40µV, was einem 
Spannungspegel von -88dB entspricht. Eine andere Quelle sagt 700µV. Es 
gibt also eine große Streuung zwischen den Zenerdioden-Typen und es gibt 
auch einen Einfluß des Querstroms auf die Raschspannung.

Maxim Pegel (bezogen auf 1 Volt):
20 * log(40e-6) = -88dB

Deshalb sind zwei Verstärkerstufen nachgeschaltet. Jede davon verstärkt 
mit 20dB. Insgesamt wird also um 40dB bzw. 100 fach verstärkt.

Ua = -88dB + 40dB = -48dB oder 4mV

Dieses Rauschen verteilt sich allerdings gleichmäßig auf den gesamten 
Frequenzbereich, so daß die Rauschspannung im Bereich 0-100kHz etwas 
geringer ausfällt.

Gruß, Bernd

Autor: Daniel K. (epyx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also ich kann smiley46 nur zustimmen, 20db entsprechen Faktor 10.

10^(20/20) = 10^1 = 10

Ich habe, auch für das Projektlabor an der TU Berlin, einen 
Rauschgenerator bauen müssen. Dabei kannst du entweder eine Zenerdiode 
nehmen oder eine NPN-Transe und den Emitter offen lassen.

Der Nachteil der Zener-Diode ist, dass sie bei der Knickspannung 
betrieben werden muss und wie es in der Maxim-AppNote auch steht, bringt 
eine 12 V Zener logischerweise mehr Rauschleistung.

Bei den Versuchen mit den Transistoren, mussten wir feststellen, dass es 
auch auf das Alter und die Produktioncharge ankommt. In den letzten 
Jahren waren die Halbleiterhersteller ja auch nicht untätig.

Im Prinzip hab ich den Aufbau von Maxim nach gebaut und 
Wald-und-Wiesen-OPVs genommen und um die Rauschspannung zu verstärken. 
Dabei war es von Vorteil die Verstärkung einstellbar zu machen. Da unser 
VCA den wir für das Projekt aufgebaut hatte sehr gekränkelt hatte.

Gruß
Daniel

Autor: Ulla (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Ich habe, auch für das Projektlabor an der TU Berlin, einen
>Rauschgenerator bauen müssen. Dabei kannst du entweder eine Zenerdiode
>nehmen oder eine NPN-Transe und den Emitter offen lassen.

Das kann man für Amateurzwecke so machen. Das mit dem Avalanche-Effekt 
verbundene Rauschen hat aber den Nachteil der großen 
Temperatur-Empfindlichkeit, weswegen Profis von dieser einfachen Art der 
Rauscherzeugung eher Abstand nehmen.

>Wie kommt man rechnerisch auf die ca. -50db?

Wieso rechnerisch? Das ist hier ein empirisch festgestellter Wert. Diese 
Z-Diode rauscht eben üblicherweise in dieser Höhe. Außerdem muß man ein 
wenig aufpassen: Das Bildchen zeigt nicht die Rauschspannung, sondern 
die Rauschspannungsdichte. Will man die Rauschspannung haben, muß über 
diese Dichte noch integriert werden.

Man sollte dabei den Wahrheitsgehalt der absoluten Pegel an der Skala 
auch nicht überstrapazieren, da man nie genau weiß, welche zusätzlichen 
Teiler oder Verstärkungen im Spektrumanalyzer da noch im Spiel sind. Das 
Bildchen soll ja auch vorrangig einen Eindruck über die frequenzmäßige 
Verteilung geben.

Autor: Daniel K. (epyx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hmm selbst im Audio Handbook von National wird ein Transistor verwendet.
Aber rein vom Interesse her, wie würde man denn professionell Rauschen ?

Autor: Michael O. (mischu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
D. Kotschate schrieb:
> Aber rein vom Interesse her, wie würde man denn professionell Rauschen ?

z.B. durch einen Zufallsgenerator mit DAC.

Oder als pseudorauschen mit einer Maximal-Längen-Sequenz (MLS):
Ein rückgekoppeltes Schieberegister (mit tlw. logischen Verknüpfungen) 
durchläuft den Wertebereich in einer scheinbar chaotischen Reihenfolge.

Autor: Ulla (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.