Rauschreduktion durch Parallelschaltung von Buffern

[analogfreund (Gast)]

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?

[Ulrich H. (lurchi)]

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.

[analogfreund (Gast)]

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?

[Programmierphreak (Gast)]

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?

[Ulrich H. (lurchi)]

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.

[analogfreund (Gast)]

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