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Rauschreduktion durch Parallelschaltung von Buffern
Gast
#3830761
Hallo, Ich habe gerade in einem Datenblatt: http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8244.pdf auf Seite 18 gesehen, das man durch parallelschaltung von Operationsverstärkern das Spannungsrauschen verringern kann, wieso funktioniert das denn so? Das Rauschen der einzelnen Puffer ist weitgehend unkorreliert (d.h. unabhängig von einander). Am Ausgang bekommt man den Mittelwert der Spannung, also praktisch das gleich Signal wie mit 1 Puffer. Unkorreliertes rauschen addiert sich aber quadratisch als Rauschleistung. Da bekommt man dann 4 mal je 1/16 der Rauschleistung und damit in der Summe nur 1/4 der Rauschleistung oder die Hälfte der Rauschspannung. Ein bisschen kommt noch von die Widerständen dazu, aber das ist hier noch zu vernachlässigen.
Gast
#3830795
Danke schön für die Erklärung :) Ich wollte gerade das Rauschen durch zwei Methoden bestimmen. Bei der ersten Methode habe ich das Digital Oszi in die Zeitbasis 1s pro Div gestellt, AC und kleinster Messbereich. Das Oszi rechnet mir die Effektivspannung aus und heraus kommt nach 10 maliger wiederholung 905µV. Die andere Methode, ich habe beim Oszi auf FFT geschalten (man beachte das Bild). Das Rauschen liegt meiner meinerung nach bei etwa -65dBV. Die -65dB sind auf ein VOlt bezogen und somit komme ich auch eine Effektivspannung von 10^[-65/20] = 562µV... Kann das stimmen, welche Methoder is besser bzw was mache ich falsch?
Angehängte Dateien:
Gast
#3830811
Ulrich H. schrieb: > Unkorreliertes rauschen addiert sich aber quadratisch als > Rauschleistung. Da bekommt man dann 4 mal je 1/16 der Rauschleistung Das wäre dann der Fall bei 4 parallelen Verstärkern, ja? Die Rauschspannung hängt immer auch von der Bandbreite ab. Die Bandbreite muss nicht gleich sein für die beiden verfahren. Zur Rauschspannung muss man halt immer die Bandbreite (besser den Frequenzbereich) mit haben um zu vergleichen. Bei der FFT bekommt man das Rauschen halt aufgeteilt nach Frequenzen das ist im Prinzip etwas aussagekräftiger. Durch die Ablesung in dB kann man aber ggf. nicht so einfach ablesen. Beim Oszilloskop muss man auch immer das Eigenrauschen des Eingangs (und ggf. des ADCs) berücksichtigen - das kann gut mehr sein als das des Pufferverstärkers oben. Auch muss man auf Einstreuungen achten, die können das Ergebnis schnell verfälschen. p.s. die Beispielrechnung oben mit halber Spannung ist für 4 Verstärker.
Gast
#3830844
Ulrich H. schrieb: >Die Rauschspannung hängt immer auch von der Bandbreite ab. Die >Bandbreite muss nicht gleich sein für die beiden verfahren. Zur >Rauschspannung muss man halt immer die Bandbreite (besser den >Frequenzbereich) mit haben um zu vergleichen. 562µV besser in 562µV / sqrt(200kHz) = 1.12µV Hz^-0.5 an? Ahh moment ich sehe mein Fehler, ich glaube ich habe falsch abgelesen! Das müssten bestenfalls 61dBV sein und somit 891.3µV -> 1.99µV Hz^-0.5 Antwort schreiben |
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