Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Rauschleistung dBm/dBV


von Thomas (Gast)


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Hallo Zusammen,

ich möchte gerne das Rauschen einer Schaltung mit einem AD-Wandler 
charakterisieren. Mit einem Spektrumanalysator kann ich mir das Spektrum 
in dBm anzeigen lassen - und somit das Rauschen in der Größe sehen.

Nun hat der Spektrum Analysator einen Eingangswiderstand von 50 Ohm und 
misst darüber die Rauschleistung, welche dann in dBm angezeigt wird.

Mit meinem AD-Wandler messe ich natürlich nur Spannungen. Dennoch würde 
ich gerne das Rauschen mit dem Spektrumanalysator vergleichen können. 
Daher wäre es schön, aus meinen Messwerten vom ADC ein Spektrum in der 
Einheit dBm zu bekommen.

Hier liegt genau mein Problem. Ich habe in meinen Messschaltungen ja 
keinen bestimmten Widerstand, wie z.B. 50 Ohm. Meine Schaltungen 
bestehen eher aus "hochomigen" Eingängswiderständen sowie ein paar OPVs.

Wie ist es mir nun möglich, die Frequenzspektren zu vergleichen? Oder 
wird mir das ohne weiteres nicht möglich sein, da ich den genauen 
Widerstand, an welchem die Rauschleistung in meiner Schaltung abfällt, 
nicht kenne?

Wäre es eventuell besser, das Rauschen in dBV anzeigen zu lassen? Hier 
beziehe ich das Rauschen jedoch nicht auf eine Leistung, was man doch im 
Regelfall so macht (oder?).

Viele Grüße,
  Thomas

von Super Troll (Gast)


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Naja. dBm beziehen sich auf 0dBm gleich 1mW an 50 Ohm. Davon kannst du 
die spannung berechnen ? Dann kannst du auch die Spannung von 30dBm 
rechnen ?
dBuV bezuiehen sich 1uV, Dann kannst du sicher die spannung von 30dBuV 
rechnen ?

von Thomas (Gast)


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Hallo Super Troll ;)

das umrechnen der einzelnen Werte von dBm nach dBV macht mir im Grunde 
keine Probleme. Was man jedoch benötigt ist jeweils einen Bezugspunkt. 
Beim Spektrumanalysator bezieht sich alles auf die 50 Ohm 
Eingangswiderstand. Somit kann ich nun natürlich auch Spannungswerte 
(auch in dBV) ermitteln.

Allerdings weiß ich nicht, wie ich von den Spannungswerten vom 
AD-Wandler auf die Werte in dBm kommen kann. Hier kann ich zwar einfach 
in dBV umrechnen (da bezogen auf 1V), allerdings habe ich keinen Bezug 
(=z.B. Widerstand) um mir dBm Werte zu bestimmen.

Viele Grüße,
  Thomas

von Ralph B. (rberres)


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0dbm an 50 Ohm =223mV

Also entspricht in deinem Falle 0dbm eben 223mV. Ist das so schwer?

Ralph Berres

von Michael M. (michaelm)


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Ralph Berres schrieb:
> 0dbm an 50 Ohm =223mV

Moin, füge mal sicherheitshalber "effektiv" dazu ;-)
Schlaumodus AUS.

Grüße Michael

von Ralph B. (rberres)


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Michael M. schrieb:
> Moin, füge mal sicherheitshalber "effektiv" dazu ;-)
>
> Schlaumodus AUS.

Du hast vollkommen recht. es heist also 0dbm an 50 Ohm = 223mVeff.

Das umzurechnen in dbV wie oben verlangt wird dem TE ja denke ich mal 
gelingen.

Ralph Berres

von Thomas (Gast)


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Hallo,

wie ich schon beschrieben habe - zwischen den Umrechnungen habe ich 
keinerlei Probleme. Das ich die dBm-Werte bei einem 50 Ohm System 
umrechnen kann ist natürlich klar.

Den Fall den ich jedoch nicht verstehe ist - wie bereits beschrieben:

Mit meinem AD-Wandler messe ich eine Rauschspannung. Diese ist jedoch 
NICHT (!) an 50 Ohm gemessen. Um nun den dBm Pegel zu berechnen würde 
ich doch auch  den Widerstandswert kennen müssen, über welchen meine 
Rauschspannung abfällt. Genau darin besteht mein Problem.

dBm ist schließlich eine logarithmische Darstellung bezogen auf 1mW. Um 
die Leistung der Rauschspannung zu bestimmen muss ich also entweder den 
Strom oder den Widerstand kennen.

Verstehe ich euch falsch, oder Ihr mich? Vielleicht hab ich ja doch noch 
einen Denkfehler in meiner Vorstellung von dBm.

Viele Grüße,
  Thomas

von Ralph B. (rberres)


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Dein AD-Wandler ( sofern der Eingang hochohmig genug ist misst die 
Spannung an deinen Widerstand der als Quelle am Eingang hängt. Und eben 
genau auf diesen Widerstand bezieht sich die Leistung, die du aus der 
gemessene Spannung errechnen must.
Vorrausgesetzt das Eigenrauschen des DA wandlers ist wesentlich geringer 
als das Rauschen was am Eingang anliegt.

Letztendlich zeigt ein Spektrumanalyzer auch nur eine Spannung an. Die 
Leistung bezieht sich dann auf die 50 Ohm Eingangswiderstand. Sie könnte 
sich auch genausogut auf einen anderen Widerstand beziehen ( trotz 50 
Ohm Eingangswiderstandes des SAs. Schaue dir das 
Wechselspannungsvoltmeter URE an. Das kann die Leistung anzeigen auf 
einen beliebig vorgebaren Widerstand bezogen. Obwohl das Gerät 1Mohm 
Eingangswiderstand hat.

Ralph Berres

von Michael M. (michaelm)


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Thomas schrieb:
> Hier liegt genau mein Problem. Ich habe in meinen Messschaltungen ja
> keinen bestimmten Widerstand, wie z.B. 50 Ohm. Meine Schaltungen
> bestehen eher aus.....

Genau das ist Dein Problem:
Um Rausch-Leistung messen zu können (egal mit welchem Messgerät), 
brauchst Du unabänderlich (der Einfachheit halber) den Widerstand, an 
dem diese Rauschleistung auftritt.
Ohne DEN wird's leider nix...

Alternative: Spannung + Strom messen, aber ob das wirklich einfacher 
ist/wird?? ;-(
Ich befürchte: Nein.

Gruß Michael

von Bernie (Gast)


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Hm, wo ist das Problem, einfach 50 Ohm parallel zu deinem
Messaufbau zu schalten?

Wahrscheinlich kommt dann nix mehr heraus...

In diesem Falle könntest du es noch mit 1 kOhm probieren
und passend umrechnen.

Wenn dann auch nix Verlässliches bei herauskommt, hast du
ein unempfindliches Messgerät und hohe Erwartungen...

Typischer Fall von:  SCHADE...

von W.S. (Gast)


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Thomas schrieb:
> Um
> die Leistung der Rauschspannung zu bestimmen muss ich

Ähemm.. WAS bitte? Die LEISTUNG der RAUSCHSPANNUNG?

Also, reden wir über das, was es gibt: die Rauschleistung. Die ist 
unabhängig von der Impedanz deines Stromkreises - und so ganz nebenher 
abhängig von der Bandbreite, mit der du mißt.

Gedankenversuch: Du hast nen Transformator un den schließt du an den 
Ausgang deines rauschenden Verstärkers an, dort dann deine Last, die du 
natürlich so wählst, daß sie (transformiert) impedanzrichtig an deinen 
Verstärker angepaßt ist. Je nach Transformationsverhältnis kommt auf der 
Sekundärseite des Trafos nun eine hohe Rauschspannung bei kleinem 
Rauschstrom oder ne kleine Rauschspannung bei hohem Rauschstrom heraus. 
Nur eben die Rauschleistung bleibt sich gleich. Gelle?

"die Leistung der Rauschspannung" ist also gedanklicher Unsinn.

W.S.

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