Rauschangaben NF(db) vs. nV/SQRT(Hz)

[Axel R. (Gast)]

Hallo zusammen,

im Richtmikrothread
Beitrag "Richtmikrofon nachbauen?"
wurden bereits einige Vorschläge unterbreitet, wie man einen rauscharmen 
Vorverstärker samt drumrum (Parabolspiegel, Resonanzröhre usw.) basteln 
könnte.

Ich habe auch ein wenig in meinen Bastelkisten gekramt und bei der 
Datenblattrecherche fiel mir folgendes auf:

ein rauscharmer BC550 hat lt. Datenblatt ein "NOISEFIGURE" von 4dB
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BC849_BC850.pdf

der BC547C zwischen 2 und 10dB
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BC847_BC547_SER.pdf

Meine Frage lautet: wie kann ich diesen Wert in die mir bekanntere 
Einheit nV/SQRT(Hz) wandeln/interpretieren?

Wenn ich mir die Datenblätter verschieder Operationsverstärker ansehe, 
kann ich schon eher (auch aus eigenen Erfahrungen) beurteilen, ob und 
wieviel der OPV rauscht.

Ein LT1115:
http://www.linear.com/product/LT1115
0.9nV/SQ(Hz)

Ein NE5523AP:
http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do?id=NE5532
5.0nV/SQ(Hz)

Ein MC33272A:
http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do?id=MC33272A
18nV/SQ(Hz)

OK - damit kann ich was anfangen ;)
Wert x Bandbreite x Verstärkung = Rausspannung am Ausgang.

Bezieht sich die Rauschzahlangabe (Noisefigure) bei den Transistoren nun 
auf die Spannung des Nutzsignals, auf die Eingangsspannung oder auf die 
Ausgangsspannung? Wäre schön, wenn man mir hier weiterhelfen könnte.

Dann könnkte ich einen rauscharmen Transistor und einen OPV aus der 
Bastelkiste, der evtl. nicht ganz so rauscharm ist, kombinieren und 
müsste nicht nochmal losfahren und einen LT1115 oder NE5532 kaufen ;)

Vielen Dank
Axelr.

[Axel R. (Gast)]

Kaum macht mans richtig, schon klappts. In diesem Fall mit der 
Suchmaschine

http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_4/16.html

Daraus:
Noise in a transistor amplifier is defined in terms of excess noise 
generated by the amplifier, not that noise amplified from input to 
output, but that generated within the amplifier. This is determined by 
measuring the signal to noise ratio (S/N) at the amplifier input and 
output. The AC voltage output of an amplifier with a small signal input 
corresponds to S+N, signal plus noise. The AC voltage with no signal in 
corresponds to noise N. The noise figure F is defined in terms of S/N of 
amplifier input and output:

F_dB = 10log x((S/N_in)/(S/N_out))

Nun, eigentlich ganz gut erklärt:) ab wann hört man nun welche 
Rauschzahl, was ist gut,ab wieviel dB ist ein Transistor als rauscharmer 
Typ nicht mehr zu gebrauchen?

Wer hierzu noch etwas anführen kann, bitteschön...

Viele Grüße

Axelr.

[Axel R. (Gast)]

http://www.national.com/an/AN/AN-104.pdf
http://www.national.com/an/AN/AN-222.pdf

Nachschlag :)

[Ina (Gast)]

>Dann könnkte ich einen rauscharmen Transistor und einen OPV aus der
>Bastelkiste, der evtl. nicht ganz so rauscharm ist, kombinieren und
>müsste nicht nochmal losfahren und einen LT1115 oder NE5532 kaufen ;)

Wenn du unerfahren bist, würde ich dir davon abraten, mit einem 
Transistor einen rauscharmen Verstärker aufzubauen, weil der Teufel da 
oft im Detail steckt. Nimm lieber einen rauscharmen OPamp und beschalte 
ihn niederohmig, da wirst du mehr Freude haben. Du kannst deinen 
Schaltplan ja dann hier posten und wir werfen einen Blick drauf...

[Ralph B. (rberres)]

Ein geeignerter rauscharmer Vorverstärkerbaustein währe der SSM2016.
Der hat ein Rauschen von 0,8nV/ sqr/hz eine Verstärkung von bis zu 1000 
bei 500KHz Bandbreite und einen Klirrfaktor von 0,01% Er hat symetrische 
Eingänge und war als Mikrofonvorverstärker für dynamische Mikrofone 
konzipiert.

Leider ist der heute nur sehr schwer erhältlich, da schon lange 
abgekündigt.

Das Rauschen in F ( db ) gibt an um wieviel der Eingang eines 
Verstärkers mehr rauscht, als sein daran angeschlossener Innenwiderstand 
der Signalquelle rauscht. So gesehen ist dies Angabe somit unabhängig 
von der Bandbreite und des Widerstandes, da es nur ein Verhältnis 
darstellt.

Ab wann das Rauschen störend wird , hängt von dem Pegel ab, welches du 
von der Quelle zu erwarten hast, und von den Ansprüchen des Hörers ab.
Ein Funkamateur ist mit einen Rauschabstand von 20db hochglücklich, ein 
Hi-End Hifi-Hörer hätte gern 70db und mehr.

Ralph Berres

[Axel R. (Gast)]

Ina schrieb:
>>Dann könnkte ich einen rauscharmen Transistor und einen OPV aus der
>>Bastelkiste, der evtl. nicht ganz so rauscharm ist, kombinieren und
>>müsste nicht nochmal losfahren und einen LT1115 oder NE5532 kaufen ;)
>
> Wenn du unerfahren bist, würde ich dir davon abraten, mit einem
> Transistor einen rauscharmen Verstärker aufzubauen, weil der Teufel da
> oft im Detail steckt. Nimm lieber einen rauscharmen OPamp und beschalte
> ihn niederohmig, da wirst du mehr Freude haben. Du kannst deinen
> Schaltplan ja dann hier posten und wir werfen einen Blick drauf...


Ja, das wäre mal was ;)) machnwa, bis dahin...

Gruß Axelr.

[ArnoR (Gast)]

Vergiss einfach die Rauschzahlen. Diese Angaben sind einfach nur Müll, 
für sehr große und sehr kleine Quellwiderstände lassen die sich gar 
nicht venünftig angeben. Die einzig brauchbaren Angaben für Transistoren 
sind die spektralen Rauschspannungs- und Stromdichten.
Man kann auch mit normalen NF-Transistoren sehr rauscharme Verstärker 
bauen. Schau dir dazu mal die Datenblätter des SSM2220 oder MAT03 an. 
Die dort gezeigte Schaltung geht genauso mit BC560 o.ä.. Das haben wir 
früher mit x-Mal BD136 parallel gemacht für MovingCoil-Tonabnehmer).