Hallo Zusammen, ich möchte gerne das Rauschen einer Verstärkerschaltung messen. Praktischerweise habe ich Zugriff auf einen FFT Spektrum-Analyzer. Im wesentlichen besteht die Schaltung aus einem OP in nichtinvertierender Beschaltung mit einer (nominellen) Verstärkung von 101. Den Eingang habe ich für die Messung gegen GND kurzgeschlossen. Jetzt meine Frage: muß ich das gemessene (Amplituden-) Spektrum durch die Verstärkung teilen um das tatsächliche Amplitudenrauschspektrum der Schaltung zu kriegen oder spielt in meinem Aufbau (kurzgeschlossener Eingang) die Verstärkung gar keine Rolle? Danke euch, Kraxelhuber
Man kann das Verstaerkerrauschen auf den Eingang beziehen. Ja. dann durch die Verstaerkung teilen. Ein kurzgeschlossener Eingang ist nicht immer eine optimale, oder bedarfsgerechte Loesung.
Hi und danke für deine Antwort. Siebzehn und Fuenfzehn schrieb: > Man kann das Verstaerkerrauschen auf den Eingang beziehen. Ja. dann > durch die Verstaerkung teilen. Ein kurzgeschlossener Eingang ist nicht > immer eine optimale, oder bedarfsgerechte Loesung. Worauf ich am Ende hinaus will ist eine Aussage a-la:"Wenn ich meinen Sensor an den Verstärker angestöpselt habe, dann habe ich ein Signal mit dem-und-dem Rauschabstand." Einerseits würde ich denken, daß ich wenn ich das Ausgangssignal durch meine Verstärkung teile um die am Sensor abgegriffene Spannung zu kriegen genau dasselbe auch bei meiner Rauschmessung machen müßte. Um die Vergleichbarkeit herzustellen. Andererseits: wenn ich den Eingang von meinem Verstärker grounde, dann habe ich doch eigentlich vorm OP keine Rauschquelle (Widerstände, ...) die verstärkt wird, oder? Ist wie gesagt ein nichtinvertierender Verstärker. Irgendwo ist da ein Denkfehler drin.... Was wäre denn in meinem Fall eine bessere Lösung zur Messung des Schaltungsrauschens als den Input gegen GND zu legen? Gruß, Kraxelhuber
Chris K. schrieb: > Was wäre denn in meinem Fall eine bessere Lösung zur Messung des > Schaltungsrauschens als den Input gegen GND zu legen? Idealerweise solltest du das Rauschen mit der Impedanz am Eingang messen, mit der du später arbeitest. > Andererseits: wenn ich den Eingang von meinem Verstärker grounde, dann > habe ich doch eigentlich vorm OP keine Rauschquelle (Widerstände, ...) > die verstärkt wird, oder? Ja, aber da liegt ja das Problem. Es kann sein, dass die so ermittelten Rauschwerte zu optimistisch sind. Wenn du das das Signal-Rausch Verhältnis bestimmen willst solltest du eben auch das später tatsächlich entstehende Rauschen messen. LG Christian
Das Verstärkerrauschen bezieht man in aller Regel auf den Eingang. Man gibt es also so an, als wäre die Rauschquelle am Eingang, auch wenn sie tatsächlich wenigstens zum Teil auch wo anders ist. Dazu muss man die am Ausgang gemessenen Spannungen durch die Verstärkung teilen. Die Messung mit kurzgeschlossenem Eingang kann man machen, Aussagekräftiger ist eher die Messung mit einem Widerstand der dem Sensor entspricht. Aus der Messung mit verschiedenen Widerständen lässt sich das Rauschen ggf. noch nach Spannungsrauschen und Stromrauschen aufteilen.
Christian L. schrieb: > Idealerweise solltest du das Rauschen mit der Impedanz am Eingang > messen, mit der du später arbeitest. Vor allem dann wenn deine Eingangsstufe ein nicht zu vernachlässigendes Stromrauschen besitzt. Gruß Anja
>Den Eingang habe ich für die Messung gegen GND kurzgeschlossen. Das ist natürlich unseriös, weil dabei geschönte Werte herauskommen. Du mußt den Verstärker am Eingang schon exakt so abschließen, als ob der Sensor angeschlossen wäre. Wie ist denn die Quellimpedanz deines Sensors? >Jetzt meine Frage: muß ich das gemessene (Amplituden-) Spektrum durch >die Verstärkung teilen um das tatsächliche Amplitudenrauschspektrum der >Schaltung zu kriegen... Wenn du auf den Eingang bezogene Werte haben willst, dann ja. Aber sag mal, wozu brauchst du denn ein Amplitudenrauschspektrum? >...oder spielt in meinem Aufbau (kurzgeschlossener Eingang) die >Verstärkung gar keine Rolle? Doch, natürlich. Die Schaltung hat doch ein Eigenrauschen, oder etwa nicht? Wenn sie keins hat und der Eingang kurzgeschlossen wird, woher soll dann überhaupt Rauschen herkommen?? >Worauf ich am Ende hinaus will ist eine Aussage a-la:"Wenn ich meinen >Sensor an den Verstärker angestöpselt habe, dann habe ich ein Signal mit >dem-und-dem Rauschabstand." Dann kommst du aber mit einem Amplitudenrauschspektrum nicht weit. Dann brauchst du schon eher die über eine definierte Bandbreite integrierte Gesamtrauschspannung. >Was wäre denn in meinem Fall eine bessere Lösung zur Messung des >Schaltungsrauschens als den Input gegen GND zu legen? Der Schaltung den Sensor vorgaukeln. Du schließt einfach die Schaltung am Eingang mit der Ersatzquellimpedanz des Sensors ab. Alles andere ist Quatsch.
Kai Klaas schrieb: >>Den Eingang habe ich für die Messung gegen GND kurzgeschlossen. > > Das ist natürlich unseriös, weil dabei geschönte Werte herauskommen. Du > mußt den Verstärker am Eingang schon exakt so abschließen, als ob der > Sensor angeschlossen wäre. OK, sehe ich ein... > >>Jetzt meine Frage: muß ich das gemessene (Amplituden-) Spektrum durch >>die Verstärkung teilen um das tatsächliche Amplitudenrauschspektrum der >>Schaltung zu kriegen... > > Wenn du auf den Eingang bezogene Werte haben willst, dann ja. Aber sag > mal, wozu brauchst du denn ein Amplitudenrauschspektrum? Naja, ich interessiere mich im Endeffekt für eine Spannungsamplitude die ich an meinem Sensor abgreife, bzw. wie weit dieses Signal -- ausgewertet als ASD -- über dem Rauschen der Elektronik liegt. >>...oder spielt in meinem Aufbau (kurzgeschlossener Eingang) die >>Verstärkung gar keine Rolle? > > Doch, natürlich. Die Schaltung hat doch ein Eigenrauschen, oder etwa > nicht? Wenn sie keins hat und der Eingang kurzgeschlossen wird, woher > soll dann überhaupt Rauschen herkommen?? Gut, alles "in-loop" Rauschen sieht natürlich auch den gain von meinem Verstärker. Mein Gedanke war, daß das Eigenrauschen vom OP eh so klein ist, daß man es vergessen kann und dann eher die passiven Komponenten hinter meinem Verstärker die dominanten Rauschquellen sind. Da ich mich aber für Frequenzen von etwa 0.1Hz - 100Hz interessiere stimmt das so wahrscheinlich nicht. > >>Worauf ich am Ende hinaus will ist eine Aussage a-la:"Wenn ich meinen >>Sensor an den Verstärker angestöpselt habe, dann habe ich ein Signal mit >>dem-und-dem Rauschabstand." > > Dann kommst du aber mit einem Amplitudenrauschspektrum nicht weit. Dann > brauchst du schon eher die über eine definierte Bandbreite integrierte > Gesamtrauschspannung. Häh, wieso das denn? Warum soll ich denn durch meine schöne spektrale Rauschdichte durch Integrieren "abwerten", wenn ich wissen will ob mein Signal in einem bestimmten Frequenzbereich hinreichend weit über dem Rauschuntergrund liegt? >>Was wäre denn in meinem Fall eine bessere Lösung zur Messung des >>Schaltungsrauschens als den Input gegen GND zu legen? > > Der Schaltung den Sensor vorgaukeln. Du schließt einfach die Schaltung > am Eingang mit der Ersatzquellimpedanz des Sensors ab. Alles andere ist > Quatsch. D'accord. Gruß, Kraxelhuber
>Häh, wieso das denn? Warum soll ich denn durch meine schöne spektrale >Rauschdichte durch Integrieren "abwerten", wenn ich wissen will ob mein >Signal in einem bestimmten Frequenzbereich hinreichend weit über dem >Rauschuntergrund liegt? Naja, du sagtest, du wärst am Rauschabstand interessiert und gemäß der Definition des Rauschabstands werden hier zwei Spannungen miteinander verglichen: http://de.wikipedia.org/wiki/Signal-Rausch-Verh%C3%A4ltnis
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